EA044919B1 - METHODS FOR REDUCING OR ELIMINATING PROTEIN MODIFICATION AND DECOMPOSITION CAUSED BY EXPOSURE TO UV RADIATION - Google Patents
METHODS FOR REDUCING OR ELIMINATING PROTEIN MODIFICATION AND DECOMPOSITION CAUSED BY EXPOSURE TO UV RADIATION Download PDFInfo
- Publication number
- EA044919B1 EA044919B1 EA201992617 EA044919B1 EA 044919 B1 EA044919 B1 EA 044919B1 EA 201992617 EA201992617 EA 201992617 EA 044919 B1 EA044919 B1 EA 044919B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- protein
- antibody
- sample
- approximately
- radiation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 196
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 145
- 230000009145 protein modification Effects 0.000 title claims description 25
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 title claims 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 177
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 176
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 174
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 claims description 145
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 claims description 86
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 84
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 84
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 69
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 49
- 102000025171 antigen binding proteins Human genes 0.000 claims description 45
- 108091000831 antigen binding proteins Proteins 0.000 claims description 45
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 45
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 42
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 38
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 37
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 claims description 34
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 34
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 claims description 34
- 229960004441 tyrosine Drugs 0.000 claims description 32
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 claims description 26
- 125000000430 tryptophan group Chemical group [H]N([H])C(C(=O)O*)C([H])([H])C1=C([H])N([H])C2=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C12 0.000 claims description 25
- 125000001360 methionine group Chemical group N[C@@H](CCSC)C(=O)* 0.000 claims description 24
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 22
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 21
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 20
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims description 20
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 19
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 claims description 19
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 claims description 18
- LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N pyridoxine Chemical compound CC1=NC=C(CO)C(CO)=C1O LXNHXLLTXMVWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 235000006109 methionine Nutrition 0.000 claims description 17
- 108010054477 Immunoglobulin Fab Fragments Proteins 0.000 claims description 15
- 102000001706 Immunoglobulin Fab Fragments Human genes 0.000 claims description 15
- 102000018071 Immunoglobulin Fc Fragments Human genes 0.000 claims description 15
- 108010091135 Immunoglobulin Fc Fragments Proteins 0.000 claims description 15
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 15
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 13
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims description 11
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 claims description 11
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 claims description 11
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000008160 pyridoxine Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000011677 pyridoxine Substances 0.000 claims description 9
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 claims description 9
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 claims description 9
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 claims description 9
- 238000003998 size exclusion chromatography high performance liquid chromatography Methods 0.000 claims description 9
- 229940011671 vitamin b6 Drugs 0.000 claims description 9
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 8
- 241001493065 dsRNA viruses Species 0.000 claims description 8
- 229960004452 methionine Drugs 0.000 claims description 8
- 229960004799 tryptophan Drugs 0.000 claims description 8
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 claims description 7
- 210000004978 chinese hamster ovary cell Anatomy 0.000 claims description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012510 peptide mapping method Methods 0.000 claims description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 5
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 4
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 claims description 4
- 241000701242 Adenoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000712892 Arenaviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000977261 Asfarviridae Species 0.000 claims description 3
- 241001533362 Astroviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000702628 Birnaviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000714198 Caliciviridae Species 0.000 claims description 3
- 241001533399 Circoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000711950 Filoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000710781 Flaviviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000700739 Hepadnaviridae Species 0.000 claims description 3
- 241001112094 Hepevirus Species 0.000 claims description 3
- 241000700586 Herpesviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000701377 Iridoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000723741 Nodaviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000713112 Orthobunyavirus Species 0.000 claims description 3
- 241000712464 Orthomyxoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241001631646 Papillomaviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000711504 Paramyxoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000701945 Parvoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000150350 Peribunyaviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000709664 Picornaviridae Species 0.000 claims description 3
- 241001631648 Polyomaviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000700625 Poxviridae Species 0.000 claims description 3
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 claims description 3
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 claims description 3
- 241000125945 Protoparvovirus Species 0.000 claims description 3
- 241000702247 Reoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000711931 Rhabdoviridae Species 0.000 claims description 3
- 241000710924 Togaviridae Species 0.000 claims description 3
- 108700010877 adenoviridae proteins Proteins 0.000 claims description 3
- 239000012539 chromatography resin Substances 0.000 claims description 3
- 241001430294 unidentified retrovirus Species 0.000 claims description 3
- 241001492478 dsDNA viruses, no RNA stage Species 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241001147420 ssDNA viruses Species 0.000 claims description 2
- 241000114864 ssRNA viruses Species 0.000 claims description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 2
- 241000712907 Retroviridae Species 0.000 claims 1
- 238000003302 UV-light treatment Methods 0.000 claims 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims 1
- 125000001493 tyrosinyl group Chemical group [H]OC1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 227
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 62
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 39
- 230000027455 binding Effects 0.000 description 30
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 30
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 29
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 28
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 27
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 26
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 26
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 26
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 21
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 19
- 230000006870 function Effects 0.000 description 19
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 17
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 16
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 15
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 15
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 15
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 102100035360 Cerebellar degeneration-related antigen 1 Human genes 0.000 description 14
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 13
- 238000004191 hydrophobic interaction chromatography Methods 0.000 description 13
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 13
- 101710120037 Toxin CcdB Proteins 0.000 description 12
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 11
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 11
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 10
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 9
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 9
- 108010047041 Complementarity Determining Regions Proteins 0.000 description 8
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 8
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000450599 DNA viruses Species 0.000 description 6
- 229910004373 HOAc Inorganic materials 0.000 description 6
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 6
- 108010008281 Recombinant Fusion Proteins Proteins 0.000 description 6
- 102000007056 Recombinant Fusion Proteins Human genes 0.000 description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 238000005112 continuous flow technique Methods 0.000 description 6
- 235000014304 histidine Nutrition 0.000 description 6
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 235000008729 phenylalanine Nutrition 0.000 description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 5
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 4
- OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N N-Pteroyl-L-glutaminsaeure Natural products C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)NC(CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 235000019152 folic acid Nutrition 0.000 description 4
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 4
- 239000011724 folic acid Substances 0.000 description 4
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 4
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 4
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- 108091006027 G proteins Proteins 0.000 description 3
- 102000030782 GTP binding Human genes 0.000 description 3
- 108091000058 GTP-Binding Proteins 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 3
- 238000001742 protein purification Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 2
- NFGXHKASABOEEW-UHFFFAOYSA-N 1-methylethyl 11-methoxy-3,7,11-trimethyl-2,4-dodecadienoate Chemical compound COC(C)(C)CCCC(C)CC=CC(C)=CC(=O)OC(C)C NFGXHKASABOEEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 2
- 102000053602 DNA Human genes 0.000 description 2
- 102000008394 Immunoglobulin Fragments Human genes 0.000 description 2
- 108010021625 Immunoglobulin Fragments Proteins 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- 238000011118 depth filtration Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 2
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 2
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 1
- 108010032595 Antibody Binding Sites Proteins 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 241000557626 Corvus corax Species 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 102000009109 Fc receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010087819 Fc receptors Proteins 0.000 description 1
- 108091006020 Fc-tagged proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000016359 Fibronectins Human genes 0.000 description 1
- 108010067306 Fibronectins Proteins 0.000 description 1
- 238000012450 HuMAb Mouse Methods 0.000 description 1
- 102000012745 Immunoglobulin Subunits Human genes 0.000 description 1
- 108010079585 Immunoglobulin Subunits Proteins 0.000 description 1
- 108010067060 Immunoglobulin Variable Region Proteins 0.000 description 1
- 102000017727 Immunoglobulin Variable Region Human genes 0.000 description 1
- 239000012515 MabSelect SuRe Substances 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 1
- 108020004682 Single-Stranded DNA Proteins 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000191940 Staphylococcus Species 0.000 description 1
- 238000012452 Xenomouse strains Methods 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000890 antigenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 229920000249 biocompatible polymer Polymers 0.000 description 1
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000004182 chemical digestion Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003053 immunization Effects 0.000 description 1
- 238000002649 immunization Methods 0.000 description 1
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 1
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 208000032839 leukemia Diseases 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011140 membrane chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000006318 protein oxidation Effects 0.000 description 1
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011824 transgenic rat model Methods 0.000 description 1
Description
Область техникиField of technology
Настоящее изобретение относится в целом к соединениям и способам для защиты молекул на основе белков от разложения и модификации при операциях, включающих воздействие УФ-излучением на указанные молекулы на основе белков, в частности в способах вирусной инактивации, в которых задействован свет в УФС-диапазоне длин волн, а также позволяющим проводить усиленное облучение УФС без повреждения белков.The present invention relates generally to compounds and methods for protecting protein-based molecules from degradation and modification during operations involving exposure of said protein-based molecules to UV radiation, particularly in viral inactivation methods that involve light in the UVC wavelength range waves, and also allows for enhanced UVC irradiation without damaging proteins.
Уровень техникиState of the art
Вирусное загрязнение клеточных сред и супернатантов представляет собой проблему для производителей биофармацевтических продуктов во всем мире. Для инактивации и/или удаления из клеточных супернатантов вирусных частиц, больших или малых, на основе ДНК или РНК, в оболочке или без оболочки (naked), применялись различные способы. Примеры таких способов включают технологию фильтрации с диаметром пор 20 нм, хроматографии на анионообменных мембранах, инкубацию при низком рН и технологию глубинной фильтрации.Viral contamination of cell media and supernatants poses a challenge to biopharmaceutical manufacturers worldwide. Various methods have been used to inactivate and/or remove viral particles, large or small, DNA or RNA, enveloped or naked, from cellular supernatants. Examples of such methods include 20 nm filtration technology, anion exchange membrane chromatography, low pH incubation and depth filtration technology.
Помимо описанных выше методик, для инактивации вирусов применяли также обработку содержащих белки растворов ультрафиолетовым излучением. Однако для достижения эффективной инактивации вирусов в раствор должна поступить достаточная доза УФ-излучения в УФС-диапазоне. В некоторых случаях требуемый уровень воздействия УФС-излучением может вызывать нежелательную модификацию и/или разложение белка в растворе. Например, в некоторых случаях в растворе могут образовываться реакционноспособные вещества, что может приводить к непрямому окислению или модификации белков в растворе; также возможны другие механизмы непрямой модификации, обусловленной воздействием УФС. См., например, Cabiscol, et al., (2010)Int. Microbiol, 3:315; Bandyopadhyay et al. (1999) Curr. Sci. 77:658-666; Schoneich, (2005) Biochim Biophys Acta 1703:111-19; Stadtman et al., (2003) Antioxid. Redox. Signal 5:577-82; Stadtman, (1993) Ann. Rev. Biochem. 62:797-821 и Dean et al., (1997) Biochem. J. 324:1-18.In addition to the methods described above, treatment of protein-containing solutions with ultraviolet radiation was also used to inactivate viruses. However, to achieve effective inactivation of viruses, a sufficient dose of UV radiation in the UVC range must be supplied to the solution. In some cases, the required level of exposure to UVC radiation may cause undesirable modification and/or degradation of the protein in solution. For example, in some cases, reactive substances may form in solution, which can lead to indirect oxidation or modification of proteins in solution; Other mechanisms of indirect modification due to exposure to UVC are also possible. See, for example, Cabiscol, et al., (2010) Int. Microbiol 3:315; Bandyopadhyay et al. (1999) Curr. Sci. 77:658-666; Schoneich, (2005) Biochim Biophys Acta 1703:111-19; Stadtman et al., (2003) Antioxid. Redox. Signal 5:577-82; Stadtman, (1993) Ann. Rev. Biochem. 62:797-821 and Dean et al., (1997) Biochem. J. 324:1-18.
Настоящее изобретение направлено на решение указанных и других проблем путем обеспечения способов уменьшения окисления, модификации и разложения белка в растворе, подвергаемом воздействию излучением в УФ-диапазоне, и в частности УФС-излучением. Воздействие УФС может быть, согласно приведенному описанию, компонентом процедуры вирусной инактивации, а белок в растворе может представлять собой белок любого типа, например белок, такой как антигенсвязывающий белок (например, что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2-антитела, IgG3антитела или IgG4-антитела и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fcфрагментом и (v) терапевтического белка).The present invention is directed to solving these and other problems by providing methods for reducing the oxidation, modification and degradation of protein in a solution exposed to UV radiation, and in particular UVC radiation. Exposure to UVC may be, as described herein, a component of a viral inactivation procedure, and the protein in solution may be any type of protein, for example a protein such as an antigen binding protein (e.g., any one or more of (i) an antigen binding protein containing that - one or more of a monoclonal antibody, human antibody, humanized antibody, chimeric antibody, recombinant antibody, single chain antibody, diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody , IgM antibodies, IgG1 antibodies, IgG2 antibodies, IgG3 antibodies or IgG4 antibodies and fragments thereof, (ii) Fc domain; (iii) peptide; (iv) fusion protein with Fc fragment and (v) therapeutic protein).
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Согласно одному из аспектов предложен способ инактивации вируса в образце, содержащем белковый компонент. Согласно одному из вариантов реализации указанный способ включает (а) обеспечение образца, содержащего белковый компонент, при этом известно либо предполагается, что указанный образец содержит вирус; (b) определение целевой дозы УФ-излучения, под воздействием которой происходит инактивация вируса; (с) добавление защитного средства в образец с получением стабилизированной смеси; (d) воздействие на указанную стабилизированную смесь УФ-излучением, обеспечиваемым источником, работающим на выбранном уровне мощности и на выбранной длине волны, в течение выбранного периода времени; (е) оценка уровня воздействия УФС на стабилизированную смесь и (f) модулирование чего-либо одного или более из длины волны, мощности источника УФ-излучения и времени воздействия УФ-излучением, если, согласно указанной оценке, в стабилизированную смесь не поступила целевая доза УФ-излучения.In one aspect, a method is provided for inactivating a virus in a sample containing a protein component. According to one embodiment, the method includes (a) providing a sample containing a protein component, the sample being known or suspected to contain a virus; (b) determining the target dose of UV radiation, under the influence of which the virus is inactivated; (c) adding a preservative to the sample to obtain a stabilized mixture; (d) exposing said stabilized mixture to UV radiation provided by a source operating at a selected power level and wavelength for a selected period of time; (e) assessing the level of exposure of the stabilized mixture to UVC; and (f) modulating any one or more of the wavelength, power of the UV source, and time of exposure to UV radiation if, according to such assessment, the stabilized mixture has not received the target dose UV radiation.
Согласно одному из вариантов реализации указанный образец содержит полученный на хроматографической колонке пул; согласно конкретным вариантам реализации указанный пул может включать что-либо одно или более из полученного на колонке с белком А пула элюента, содержащего белковый компонент, полученного на колонке с белком G пула элюента, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для гидрофобной хроматографии (ГХ) пула, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) пула, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для ионообменной хроматографии (ИОХ) пула, содержащего белковый компонент, и полученного на гидроксиапатитовой колонке пула, содержащего белковый компонент. Согласно другому варианту реализации указанный образец содержит выходящий из хроматографической колонки поток; согласно конкретным вариантам реализации указанный выходящий поток может включать чтолибо одно или более из выходящего из колонки с белком А потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки с белком G потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки для гидрофобной хроматографии (ГХ) потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки для ионообменной хроматографии (ИОХ) потока, содержащего белковый компонент, и выхо- 1 044919 дящего из гидроксиапатитовой колонки потока, содержащего белковый компонент.According to one embodiment, the specified sample contains a pool obtained on a chromatographic column; in certain embodiments, the pool may include any one or more of a Protein A column-derived protein component-containing eluent pool, a Protein G column-derived protein component-containing column eluent pool, and a hydrophobic interaction chromatography (GC) column eluent pool. a pool containing a protein component, a size exclusion chromatography (SEC) column pool containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column pool containing a protein component, and a hydroxyapatite column pool containing a protein component. According to another embodiment, said sample comprises an effluent from a chromatography column; in specific embodiments, said effluent stream may include any one or more of a protein A column effluent containing a protein component, a protein G column effluent containing a protein component, a hydrophobic interaction chromatography (GC) column effluent containing a protein component, a size exclusion chromatography (SEC) column effluent containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column effluent containing a protein component, and a hydroxyapatite column effluent containing a protein component.
Согласно другим вариантам реализации указанный белковый компонент может содержать что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2-αнтитела, IgG3-αнтитела или IgG4-αнтителα, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fc-фрагментом и (v) терапевтического белка.In other embodiments, the protein component may comprise any one or more of (i) an antigen binding protein comprising any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a recombinant antibody, a single chain antibody, a diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab')2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, IgG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 antibody, and fragments thereof, (ii) Fc domain; (iii) a peptide; (iv) a fusion protein with an Fc fragment; and (v) a therapeutic protein.
Согласно дальнейшим вариантам реализации указанный вирус включает какой-либо один или более вирусов из дцДНК-вируса, оцДНК-вируса, дцРНК-вируса и оцРНК-вируса; согласно конкретным вариантам реализации указанный вирус может включать вирус одного или более из семейств вирусов adenoviridae, asfarviridae, herpesviridae, iridoviridae, papillomaviridae, polyomaviridae, poxviridae, circoviridae, hepadnaviridae, parvoviridae, birnaviridae, reoviridae, arenaviridae, vornaviridae, bunyaviridae, deltaviridae, filoviridae, orthomyxoviridae, paramyxoviridae, rhabdoviridae, arterioviridae, astroviridae, caliciviridae, coronaviridae, flaviviridae, гепатит Е-подобных вирусов, nodaviridae, picornaviridae, togaviridae и tertroviridae.In further embodiments, the virus includes any one or more of a dsDNA virus, a ssDNA virus, a dsRNA virus, and a ssRNA virus; in specific embodiments, the virus may include a virus from one or more of the adenoviridae, asfarviridae, herpesviridae, iridoviridae, papillomaviridae, polyomaviridae, poxviridae, circoviridae, hepadnaviridae, parvoviridae, birnaviridae, reoviridae, arenaviridae, vornaviridae, bunyaviridae, deltaviridae, filo virus families viridae, orthomyxoviridae , paramyxoviridae, rhabdoviridae, arterioviridae, astroviridae, caliciviridae, coronaviridae, flaviviridae, hepatitis E-like viruses, nodaviridae, picornaviridae, togaviridae and tertroviridae.
Согласно конкретным вариантам реализации указанный вирус представляет собой парвовирус MVM (мелкий вирус мышей), ретровирус лейкоза мышей MuLV или буньявирус овец CVV.In specific embodiments, the virus is a parvovirus MVM (Minor Mouse Virus), a murine leukemia retrovirus MuLV, or a sheep bunyavirus CVV.
Согласно еще одному варианту реализации защитное средство добавляют в образец при отношении концентраций, составляющем более чем 1 часть защитного средства на 200 частей белка; согласно другим вариантам реализации указанное защитное средство может содержать что-либо одно или более из тирозина, триптофана, метионина, пиридоксина и рибофлавина. Согласно конкретным вариантам реализации указанное защитное средство содержит что-либо одно из (i) тирозина; (ii) триптофана и (iii) тирозина и триптофана.In another embodiment, the protectant is added to the sample at a concentration ratio of greater than 1 part protectant to 200 parts protein; in other embodiments, said protective agent may contain any one or more of tyrosine, tryptophan, methionine, pyridoxine, and riboflavin. In specific embodiments, said protective agent comprises any one of (i) tyrosine; (ii) tryptophan and (iii) tyrosine and tryptophan.
Согласно дальнейшим вариантам реализации длина волны УФ-излучения находится в диапазоне от приблизительно 200 нм до приблизительно 280 нм; согласно конкретным вариантам реализации длина волны УФ-излучения составляет приблизительно 254 нм. Целевая доза, согласно различным вариантам реализации, может быть представлена каким-либо одним или более значениями из приблизительно 1 мДж/см2, приблизительно 10 мДж/см2, приблизительно 25 мДж/см2, приблизительно 50 мДж/см2, приблизительно 75 мДж/см2, приблизительно 100 мДж/см2, приблизительно 125 мДж/см2, приблизительно 200 мДж/см2, приблизительно 250 мДж/см2, приблизительно 300 мДж/см2, приблизительно 350 мДж/см2, приблизительно 400 мДж/см2, приблизительно 450 мДж/см2, приблизительно 500 мДж/см2, приблизительно 600 мДж/см2, приблизительно 700 мДж/см2, приблизительно 800 мДж/см2, приблизительно 900 мДж/см2, приблизительно 1000 мДж/см2 и более чем приблизительно 1000 мДж/см2.In further embodiments, the UV wavelength is in the range of about 200 nm to about 280 nm; in specific embodiments, the UV wavelength is approximately 254 nm. The target dose, in various embodiments, may be any one or more of about 1 mJ/cm 2 , about 10 mJ/cm 2 , about 25 mJ/cm 2 , about 50 mJ/cm 2 , about 75 mJ /cm 2 , approximately 100 mJ/cm 2 , approximately 125 mJ/cm 2 , approximately 200 mJ/cm 2 , approximately 250 mJ/cm 2 , approximately 300 mJ/cm 2 , approximately 350 mJ/ cm 2 , approximately 400 mJ/ cm 2 , approximately 450 mJ/cm 2 , approximately 500 mJ/cm 2 , approximately 600 mJ/cm 2 , approximately 700 mJ/cm 2 , approximately 800 mJ/cm 2 , approximately 900 mJ/cm 2 , approximately 1000 mJ/cm 2 and more than approximately 1000 mJ/ cm2 .
Согласно некоторым вариантам реализации указанный способ обеспечивает логарифмическое снижение содержания вирусов (LRV), превышающее или равное приблизительно 0,5., приблизительно 1,0, приблизительно 1,5, приблизительно 2,0, приблизительно 2,5, приблизительно 3,0, приблизительно 3,5, приблизительно 4,0, приблизительно 4,5, приблизительно 5,0, приблизительно 5,5, приблизительно 6,0, приблизительно 6,5 или более чем приблизительно 6,5.In some embodiments, the method provides a log reduction in virus (LRV) greater than or equal to about 0.5, about 1.0, about 1.5, about 2.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, or greater than about 6.5.
Согласно другому варианту реализации способ автоматизирован; согласно еще одному варианту реализации способ реализуется в качестве стадии процедуры очистки белка.According to another embodiment, the method is automated; In yet another embodiment, the method is implemented as a step in a protein purification procedure.
Согласно другому аспекту предложен способ уменьшения разложения или модификации белка, обусловленных присутствием реакционноспособных веществ, образующихся при воздействии УФ. Согласно одному из вариантов реализации указанный способ включает (а) обеспечение образца, содержащего белковый компонент, заведомо или предположительно разлагающийся или претерпевающий модификацию в присутствии реакционноспособных веществ; (b) определение целевой дозы УФ-излучения; (с) добавление защитного средства в образец с получением стабилизированной смеси; (d) воздействие на указанную стабилизированную смесь УФ-излучением, обеспечиваемым источником, работающим на выбранном уровне мощности и на выбранной длине волны, в течение выбранного периода времени; (е) оценка уровня воздействия УФС на стабилизированную смесь и (f) модулирование чего-либо одного или более из длины волны, мощности источника УФ-излучения и времени воздействия УФ-излучением, если, согласно указанной оценке, в стабилизированную смесь не поступила целевая доза УФ-облучения.In another aspect, a method is provided for reducing protein degradation or modification caused by the presence of reactive substances generated by UV exposure. In one embodiment, the method comprises (a) providing a sample containing a protein component known or suspected to be degraded or modified in the presence of reactive substances; (b) determining the target dose of UV radiation; (c) adding a preservative to the sample to obtain a stabilized mixture; (d) exposing said stabilized mixture to UV radiation provided by a source operating at a selected power level and wavelength for a selected period of time; (e) assessing the level of exposure of the stabilized mixture to UVC; and (f) modulating any one or more of the wavelength, power of the UV source, and time of exposure to UV radiation if, according to such assessment, the stabilized mixture has not received the target dose UV irradiation.
Согласно одному из вариантов реализации указанный образец содержит полученный на хроматографической колонке пул; согласно конкретным вариантам реализации указанный пул может включать что-либо одно или более из полученного на колонке с белком А пула элюента, содержащего белковый компонент, полученного на колонке с белком G пула элюента, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для гидрофобной хроматографии (ГХ) пула, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) пула, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для ионообменной хроматографии (ИОХ) пула, содержащего белковый компонент, и полученного на гидроксиапатитовой колонке пула, содержащего белковый компонент. СогласноAccording to one embodiment, the specified sample contains a pool obtained on a chromatographic column; In certain embodiments, said pool may include any one or more of a Protein A column-derived protein component-containing eluent pool, a Protein G column-derived protein component-containing column eluent pool, and a hydrophobic interaction chromatography (GC) column eluent pool. a pool containing a protein component, a size exclusion chromatography (SEC) column pool containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column pool containing a protein component, and a hydroxyapatite column pool containing a protein component. According to
- 2 044919 другому варианту реализации указанный образец содержит выходящий из хроматографической колонки поток; согласно конкретным вариантам реализации указанный выходящий поток может содержать чтолибо одно или более из выходящего из колонки с белком А потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки с белком G потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки для гидрофобной хроматографии (ГХ) потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки для ионообменной хроматографии (ИОХ) потока, содержащего белковый компонент, и выходящего из гидроксиапатитовой колонки потока, содержащего белковый компонент.- 2 044919 In another embodiment, said sample contains an effluent from a chromatographic column; in certain embodiments, said effluent stream may comprise any one or more of a protein A column effluent containing a protein component, a protein G column effluent containing a protein component, a hydrophobic interaction chromatography (GC) column effluent containing a protein component, a size exclusion chromatography (SEC) column effluent containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column effluent containing a protein component, and a hydroxyapatite column effluent containing a protein component.
Согласно другим вариантам реализации указанный белковый компонент может содержать что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2-антитела, IgG3-антитела или IgG4-антитела, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fc-фрагментом и (v) терапевтического белка.In other embodiments, the protein component may comprise any one or more of (i) an antigen binding protein comprising any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a recombinant antibody, a single chain antibody, a diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, IgG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 antibody, and fragments thereof, (ii ) Fc domain; (iii) a peptide; (iv) a fusion protein with an Fc fragment; and (v) a therapeutic protein.
Согласно еще одному варианту реализации защитное средство добавляют в образец при отношении концентраций, составляющем более чем 1 часть защитного средства на 200 частей белка, а согласно другим вариантам реализации указанное защитное средство может содержать что-либо одно или более из тирозина, триптофана, метионина, пиридоксина и рибофлавина. Согласно конкретным вариантам реализации указанное защитное средство содержит что-либо одно из (i) тирозина; (ii) триптофана и (iii) тирозина и триптофана.In yet another embodiment, the protectant is added to the sample at a concentration ratio of greater than 1 part protectant to 200 parts protein, and in other embodiments, the protectant may contain any one or more of tyrosine, tryptophan, methionine, pyridoxine and riboflavin. In specific embodiments, said protective agent comprises any one of (i) tyrosine; (ii) tryptophan and (iii) tyrosine and tryptophan.
Согласно дальнейшим вариантам реализации длина волны УФ-излучения находится в диапазоне от приблизительно 200 нм до приблизительно 280 нм; согласно конкретным вариантам реализации длина волны УФ-излучения составляет приблизительно 254 нм. Целевая доза, согласно различным вариантам реализации, может быть представлена каким-либо одним или более значениями из приблизительно 1 мДж/см2, приблизительно 10 мДж/см2, приблизительно 25 мДж/см2, приблизительно 50 мДж/см2, приблизительно 75 мДж/см2, приблизительно 100 мДж/см2, приблизительно 125 мДж/см2, приблизительно 200 мДж/см2, приблизительно 250 мДж/см2, приблизительно 300 мДж/см2, приблизительно 350 мДж/см2, приблизительно 400 мДж/см2, приблизительно 450 мДж/см2, приблизительно 500 мДж/см2, приблизительно 600 мДж/см2, приблизительно 700 мДж/см2, приблизительно 800 мДж/см2, приблизительно 900 мДж/см2, приблизительно 1000 мДж/см2 и более чем приблизительно 1000 мДж/см2.In further embodiments, the UV wavelength is in the range of about 200 nm to about 280 nm; in specific embodiments, the UV wavelength is approximately 254 nm. The target dose, in various embodiments, may be any one or more of about 1 mJ/cm 2 , about 10 mJ/cm 2 , about 25 mJ/cm 2 , about 50 mJ/cm 2 , about 75 mJ /cm 2 , approximately 100 mJ/cm 2 , approximately 125 mJ/cm 2 , approximately 200 mJ/cm 2 , approximately 250 mJ/cm 2 , approximately 300 mJ/cm 2 , approximately 350 mJ/ cm 2 , approximately 400 mJ/ cm 2 , approximately 450 mJ/cm 2 , approximately 500 mJ/cm 2 , approximately 600 mJ/cm 2 , approximately 700 mJ/cm 2 , approximately 800 mJ/cm 2 , approximately 900 mJ/cm 2 , approximately 1000 mJ/cm 2 and more than approximately 1000 mJ/ cm2 .
Согласно некоторым вариантам реализации указанный способ обеспечивает логарифмическое снижение содержания вирусов (LRV), превышающее или равное приблизительно 0,5., приблизительно 1,0, приблизительно 1,5, приблизительно 2,0, приблизительно 2,5, приблизительно 3,0, приблизительно 3,5, приблизительно 4,0, приблизительно 4,5, приблизительно 5,0, приблизительно 5,5, приблизительно 6,0, приблизительно 6,5 или более чем приблизительно 6,5.In some embodiments, the method provides a log reduction in virus (LRV) greater than or equal to about 0.5, about 1.0, about 1.5, about 2.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, or more than about 6.5.
Согласно другому варианту реализации способ автоматизирован, а согласно еще одному варианту реализации указанный способ реализуется в качестве стадии процедуры очистки белка.In another embodiment, the method is automated, and in another embodiment, the method is implemented as a step in a protein purification procedure.
Согласно еще одному аспекту предложен способ уменьшения окисления остатков метионина, остатков триптофана, либо и остатков метионина, и остатков триптофана в белке, подвергаемом воздействию УФ-излучения. Согласно одному из вариантов реализации указанный способ включает (а) обеспечение образца, содержащего белковый компонент, содержащий остаток метионина, остаток триптофана, либо и остаток метионина, и остаток триптофана; (b) определение целевой дозы УФ-излучения; (с) добавление защитного средства в образец с получением стабилизированной смеси; (d) воздействие на указанную стабилизированную смесь УФ-излучением, обеспечиваемым источником, работающим на выбранном уровне мощности и на выбранной длине волны, в течение выбранного периода времени; (е) оценка уровня воздействия УФС на стабилизированную смесь и (f) модулирование чего-либо одного или более из длины волны, мощности источника УФ-излучения и времени воздействия УФ-излучением, если, согласно указанной оценке, в стабилизированную смесь не поступила целевая доза УФ-облучения.In another aspect, a method is provided for reducing the oxidation of methionine residues, tryptophan residues, or both methionine residues and tryptophan residues in a protein exposed to UV radiation. According to one embodiment, the method includes (a) providing a sample containing a protein component containing a methionine residue, a tryptophan residue, or both a methionine residue and a tryptophan residue; (b) determining the target dose of UV radiation; (c) adding a preservative to the sample to obtain a stabilized mixture; (d) exposing said stabilized mixture to UV radiation provided by a source operating at a selected power level and wavelength for a selected period of time; (e) assessing the level of exposure of the stabilized mixture to UVC; and (f) modulating any one or more of the wavelength, power of the UV source, and time of exposure to UV radiation if, according to such assessment, the stabilized mixture has not received the target dose UV irradiation.
Согласно одному из вариантов реализации указанный образец содержит полученный на хроматографической колонке пул; согласно конкретным вариантам реализации указанный пул может включать что-либо одно или более из полученного на колонке с белком А пула элюента, содержащего белковый компонент, полученного на колонке с белком G пула элюента, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для гидрофобной хроматографии (ГХ) пула, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) пула, содержащего белковый компонент, полученного на колонке для ионообменной хроматографии (ИОХ) пула, содержащего белковый компонент, и полученного на гидроксиапатитовой колонке пула, содержащего белковый компонент. Согласно другому варианту реализации указанный образец содержит выходящий из хроматографической колонки поток; согласно конкретным вариантам реализации указанный выходящий поток может содержать чтолибо одно или более из выходящего из колонки с белком А потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки с белком G потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки для гидрофобной хроматографии (ГХ) потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колон- 3 044919 ки для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) потока, содержащего белковый компонент, выходящего из колонки для ионообменной хроматографии (ИОХ) потока, содержащего белковый компонент, и выходящего из гидроксиапатитовой колонки потока, содержащего белковый компонент.According to one embodiment, the specified sample contains a pool obtained on a chromatographic column; In certain embodiments, said pool may include any one or more of a Protein A column-derived protein component-containing eluent pool, a Protein G column-derived protein component-containing column eluent pool, and a hydrophobic interaction chromatography (GC) column eluent pool. a pool containing a protein component, a size exclusion chromatography (SEC) column pool containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column pool containing a protein component, and a hydroxyapatite column pool containing a protein component. According to another embodiment, said sample comprises an effluent from a chromatography column; in certain embodiments, said effluent stream may comprise any one or more of a protein A column effluent containing a protein component, a protein G column effluent containing a protein component, a hydrophobic interaction chromatography (GC) column effluent containing a protein component, a size exclusion chromatography (SEC) column effluent containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column effluent containing a protein component, and a hydroxyapatite column effluent containing a protein component.
Согласно другим вариантам реализации белковый компонент может содержать что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgDантитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2-антитела, IgG3-антитела или IgG4-антитела, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fc-фрагментом и (v) терапевтического белка.In other embodiments, the protein component may comprise any one or more of (i) an antigen binding protein comprising any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a recombinant antibody, a single chain antibody, a diabody, a tribody , tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, IgG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 antibody, and fragments thereof, (ii) Fc -domain; (iii) a peptide; (iv) a fusion protein with an Fc fragment; and (v) a therapeutic protein.
Согласно еще одному варианту реализации защитное средство добавляют в образец при отношении концентраций, составляющем более чем 1 часть защитного средства на 200 частей белка; согласно другим вариантам реализации защитное средство может содержать что-либо одно или более из тирозина, триптофана, метионина, пиридоксина и рибофлавина. Согласно конкретным вариантам реализации защитное средство содержит что-либо одно из (i) тирозина; (ii) триптофана и (ш) тирозина и триптофана.In another embodiment, the protectant is added to the sample at a concentration ratio of greater than 1 part protectant to 200 parts protein; in other embodiments, the protectant may contain any one or more of tyrosine, tryptophan, methionine, pyridoxine, and riboflavin. In specific embodiments, the protectant comprises any one of (i) tyrosine; (ii) tryptophan and (iii) tyrosine and tryptophan.
Согласно дальнейшим вариантам реализации длина волны УФ-излучения находится в диапазоне от приблизительно 200 нм до приблизительно 280 нм; согласно конкретным вариантам реализации длина волны УФ-излучения составляет приблизительно 254 нм. Указанная целевая доза, согласно различным вариантам реализации, может быть представлена каким-либо одним или более значениями из приблизительно 1 мДж/см2, приблизительно 10 мДж/см2, приблизительно 25 мДж/см2, приблизительно 50 мДж/см2, приблизительно 75 мДж/см2, приблизительно 100 мДж/см2, приблизительно 125 мДж/см2, приблизительно 200 мДж/см2, приблизительно 250 мДж/см2, приблизительно 300 мДж/см2, приблизительно 350 мДж/см2, приблизительно 400 мДж/см2, приблизительно 450 мДж/см2, приблизительно 500 мДж/см2, приблизительно 600 мДж/см2, приблизительно 700 мДж/см2, приблизительно 800 мДж/см2, приблизительно 900 мДж/см2, приблизительно 1000 мДж/см2 и более чем приблизительно 1000 мДж/см2.In further embodiments, the UV wavelength is in the range of about 200 nm to about 280 nm; in specific embodiments, the UV wavelength is approximately 254 nm. Said target dose, in various embodiments, may be any one or more of about 1 mJ/ cm2 , about 10 mJ/ cm2 , about 25 mJ/ cm2 , about 50 mJ/ cm2 , about 75 mJ/ cm2 , approximately 100 mJ/ cm2 , approximately 125 mJ/ cm2 , approximately 200 mJ/cm2, approximately 250 mJ/ cm2 , approximately 300 mJ/ cm2 , approximately 350 mJ/ cm2 , approximately 400 mJ /cm 2 , approximately 450 mJ/cm 2 , approximately 500 mJ/cm 2 , approximately 600 mJ/cm 2 , approximately 700 mJ/cm 2 , approximately 800 mJ/cm 2 , approximately 900 mJ/cm 2 , approximately 1000 mJ/ cm 2 and more than approximately 1000 mJ/cm 2 .
Согласно некоторым вариантам реализации указанный способ обеспечивает логарифмическое снижение содержания вирусов (LRV), превышающее или равное приблизительно 0,5., приблизительно 1,0, приблизительно 1,5, приблизительно 2,0, приблизительно 2,5, приблизительно 3,0, приблизительно 3,5, приблизительно 4,0, приблизительно 4,5, приблизительно 5,0, приблизительно 5,5, приблизительно 6,0, приблизительно 6,5 или более чем приблизительно 6,5.In some embodiments, the method provides a log reduction in virus (LRV) greater than or equal to about 0.5, about 1.0, about 1.5, about 2.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, or greater than about 6.5.
Согласно другому варианту реализации указанный способ автоматизирован; согласно еще одному варианту реализации указанный способ реализуется в качестве стадии процедуры очистки белка.According to another embodiment, the method is automated; According to another embodiment, the method is implemented as a step in a protein purification procedure.
Краткое описание фигурBrief description of the figures
Фиг. 1 представляет собой график изменений главного пика в процентах в трех разных образцах моноклонального антитела (Mab X, Mab Y, Mab Z) как функции от воздействия УФС, отслеживаемых при трех разных уровнях рН (рН 4,3; 5,0 и 7,0) с помощью эксклюзионной ВЭЖХ (ЭХ-ВЭЖХ); по оси у откладывают изменения значения в процентах относительно дозы 0 мДж, поступающей на поверхность раствора, а по оси х откладывают расчетную дозу, поступающую (мДж/см2) на поверхность раствора. Все образцы представляли собой профильтрованные вирус-инактивированные пулы (FVIP).Fig. 1 is a plot of the percentage changes in the main peak in three different monoclonal antibody samples (Mab X, Mab Y, Mab Z) as a function of UVC exposure monitored at three different pH levels (pH 4.3, 5.0 and 7.0 ) using size exclusion HPLC (SEC-HPLC); along the y-axis the changes in the value are plotted as a percentage relative to the dose of 0 mJ arriving at the surface of the solution, and along the x-axis the calculated dose arriving (mJ/cm 2 ) at the surface of the solution is plotted. All samples were filtered virus-inactivated pools (FVIP).
Фиг. 2 представляет собой график чистоты главного пика, кислотного пика и основного пика для двух разных образцов моноклонального антитела (Mab X, Mab Z) как функции от воздействия УФС, отслеживаемой при трех разных уровнях рН (рН 4,3, 5,0 и 7,0) с помощью анализа КОХ-ВЭЖХ; по оси у откладывают % распределения измеряемого вещества относительно дозы 0 мДж/см2, поступающей на поверхность раствора, а по оси х откладывают расчетную дозу (мДж/см2), поступающую на поверхность раствора. Все образцы представляли собой профильтрованные вирус-инактивированные пулы (FVIP).Fig. 2 is a plot of major peak, acid peak, and base peak purity for two different monoclonal antibody samples (Mab X, Mab Z) as a function of UVC exposure monitored at three different pH levels (pH 4.3, 5.0, and 7. 0) by COX-HPLC analysis; The % of distribution of the measured substance relative to the dose of 0 mJ/cm 2 arriving at the surface of the solution is plotted along the y-axis, and the calculated dose (mJ/cm 2 ) arriving at the surface of the solution is plotted along the x-axis. All samples were filtered virus-inactivated pools (FVIP).
Фиг. 3 представляет собой график изменений главного пика в % для трех разных образцов моноклонального антитела (Mab X, Mab Y, Mab Z) как функции от воздействия УФС, отслеживаемого при трех разных уровнях проводимости (низком (30мМ НОАс), стандартном (100 мМ НОАс), и высоком (300 мМ НОАс)) с помощью анализа ЭХ-ВЭЖХ; по оси у откладывают % изменения величины относительно дозы 0 мДж/см2, поступающей на поверхность раствора, а по оси х откладывают расчетную дозу (мДж/см2), поступающую на поверхность раствора.Fig. 3 is a plot of the % change in the main peak for three different monoclonal antibody samples (Mab X, Mab Y, Mab Z) as a function of UV exposure monitored at three different conductivity levels (low (30mM HOAc), standard (100mM HOAc) , and high (300 mM HOAc)) by SEC-HPLC analysis; The % change in value relative to the dose of 0 mJ/cm 2 arriving at the surface of the solution is plotted along the y-axis, and the calculated dose (mJ/cm 2 ) arriving at the surface of the solution is plotted along the x-axis.
Фиг. 4 представляет собой график чистоты главного пика, кислотного пика и основного пика двух разных образцов моноклонального антитела (Mab X, Mab Z) как функции от воздействия УФС, отслеживаемого при трех разных уровнях проводимости (низком (30мМ НОАс), стандартном (100 мМ НОАс), и высоком (300 мМ НОАс)) с помощью анализа КОХ-ВЭЖХ; по оси у откладывают распределение измеряемого вещества в % относительно дозы 0 мДж/см2, поступающей на поверхность раствора; по оси х откладывают расчетную дозу (мДж/см2), поступающую на поверхность раствора. Все образцы представляли собой профильтрованные вирус-инактивированные пулы (FVIP).Fig. 4 is a graph of the main peak, acid peak, and base peak purity of two different monoclonal antibody samples (Mab X, Mab Z) as a function of UVC exposure monitored at three different conductivity levels (low (30 mM HOAc), standard (100 mM HOAc) , and high (300 mM HOAc)) by KOX-HPLC analysis; along the y-axis the distribution of the measured substance is plotted in % relative to the dose of 0 mJ/ cm2 arriving at the surface of the solution; The calculated dose (mJ/ cm2 ) arriving at the surface of the solution is plotted along the x-axis. All samples were filtered virus-inactivated pools (FVIP).
На фиг. 5 представлен график концентрации главного пика моноклонального антитела (Mab X) как функции от воздействия УФС, отслеживаемой при трех разных концентрациях (низкой (6 г/л), стандартной (12 г/л), высокой (24 г/л)) с помощью анализа ЭХ-ВЭЖХ; по оси у откладывают % изменения величины относительно дозы 0 мДж/см2, поступающей на поверхность раствора, а по оси х откладывают рас- 4 044919 четную полученную дозу (мДж/см2) с учетом поглощающей способности в отношении УФ компонентов раствора.In fig. 5 is a graph of the main peak concentration of a monoclonal antibody (Mab X) as a function of UVC exposure monitored at three different concentrations (low (6 g/L), standard (12 g/L), high (24 g/L)) using SEC-HPLC analysis; along the y-axis the % change in value relative to the dose of 0 mJ/ cm2 arriving at the surface of the solution is plotted, and along the x-axis the calculated dose received (mJ/ cm2 ) is plotted, taking into account the absorption capacity in relation to the UV components of the solution.
На фиг. 6 представлен график чистоты и три контура главного пика для моноклонального антитела (Mab X) как функции от воздействия УФС по данным мониторинга с применением анализа ЭХ-ВЭЖХ. На графике представлены две пептидные карты Mab X: для Анализа 1 с УФ-облучением и для Анализа 2 с УФ-облучением. По оси у откладывают % изменения величины относительно дозы 0 мДж/см2, поступающей на поверхность раствора, а по оси х откладывают расчетную дозу (мДж/см2), поступающую на поверхность раствора.In fig. 6 shows a plot of purity and three major peak contours for a monoclonal antibody (Mab X) as a function of UVC exposure as monitored using SEC-HPLC analysis. The graph shows two Mab X peptide maps: Assay 1 with UV irradiation and Assay 2 with UV irradiation. The % change in value relative to the dose of 0 mJ/cm 2 arriving at the solution surface is plotted along the y-axis, and the calculated dose (mJ/cm 2 ) arriving at the solution surface is plotted along the x-axis.
Фиг. 7 представляет собой пептидную карту, демонстрирующую эффекты окисления, наблюдаемые на аминокислотных остатках моноклонального антитела (Mab X) после воздействия дозой УФС 10000 мДж/см2, поступающей на поверхность раствора. Окисление остатков метионина в положениях 425 и 249 наблюдалось при воздействии указанной экстремальной дозой УФС.Fig. 7 is a peptide map showing the oxidation effects observed on amino acid residues of a monoclonal antibody (Mab X) after exposure to a dose of 10,000 mJ/cm 2 UVC applied to the surface of the solution. Oxidation of methionine residues at positions 425 and 249 was observed upon exposure to this extreme dose of UVC.
Фиг. 8 представляет собой таблицу обобщенных данных по чистоте и трендам активности для моноклонального антитела (Mab X) как функции от воздействия УФС в дозах 0, 150, 375 и/или 1000 мДж/см2. Результаты пептидного картирования свидетельствуют об окислении конкретных остатков метионина на белке, содержание которых возрастает по мере увеличения дозы. Mab X обозначен как Контроль; тирозин обозначен как Добавка 1.Fig. 8 is a table of summarized data on purity and activity trends for the monoclonal antibody (Mab X) as a function of UVC exposure at doses of 0, 150, 375 and/or 1000 mJ/cm 2 . The results of peptide mapping indicate the oxidation of specific methionine residues on the protein, the content of which increases with increasing dose. Mab X is designated as Control; Tyrosine is designated as Additive 1.
Фиг. 9 представляет собой график чистоты главного пика моноклонального антитела (Mab X) как функции от воздействия УФС в присутствии и в отсутствие защитного средства по данным мониторинга при помощи анализа ЭХ-ВЭЖХ; по оси у откладывают % от главного пика как показатель распределения измеряемого вещества; по оси х откладывают расчетную дозу, поступающую на поверхность раствора (мДж/см2). На графике представлены три пептидные карты Mab X: для Анализа 1 с УФ-облучением и Анализа 2 с УФ-облучением, для повторных анализов без обработки и для анализа с Добавкой №2 при УФ-облучении и с защитой триптофаном.Fig. 9 is a plot of monoclonal antibody (Mab X) major peak purity as a function of UVC exposure in the presence and absence of protective agent as monitored by SEC-HPLC analysis; % of the main peak is plotted on the y-axis as an indicator of the distribution of the measured substance; The calculated dose arriving at the surface of the solution (mJ/cm 2 ) is plotted along the x axis. The graph shows three Mab X peptide maps: for Assay 1 with UV irradiation and Assay 2 with UV irradiation, for duplicate assays without treatment, and for the assay with Additive #2 under UV irradiation and tryptophan protection.
Фиг. 10 представляет собой график инактивации xmuLV как функции от воздействия УФС в присутствии и в отсутствие защитного средства и моноклонального антитела (Mab Y). По оси у откладывают относительное логарифмическое снижение относительно заданной известной вирусной нагрузки (значение логарифмического снижения (LRV)). По оси х откладывают расчетную полученную дозу с учетом поглощающей способности компонентов раствора в отношении УФ (мДж/см2). Концентрация белка в образце Контроль (Mab Y) составляет 2 г/л и 30 г/л, концентрация белка в образце Добавка 1 (Mab Y + тирозин) составляет 2 г/л и 30 г/л.Fig. 10 is a graph of xmuLV inactivation as a function of UVC exposure in the presence and absence of protectant and monoclonal antibody (Mab Y). The y-axis represents the relative log reduction relative to a given known viral load (log reduction value (LRV)). The calculated dose received is plotted along the x-axis, taking into account the absorption capacity of the solution components in relation to UV (mJ/ cm2 ). The protein concentration in the Control sample (Mab Y) is 2 g/L and 30 g/L, the protein concentration in the Additive 1 sample (Mab Y + tyrosine) is 2 g/L and 30 g/L.
На фиг. 11а и 11b представлены таблицы доз УФС, необходимых для инактивации ДНК-вирусов (фиг. 11а) и РНК-вирусов (фиг. 11b).In fig. 11a and 11b present tables of UVC doses required to inactivate DNA viruses (Fig. 11a) and RNA viruses (Fig. 11b).
На фиг. 12 представлена таблица, где приведены спрогнозированные значения логарифмического снижения (LRV) в зависимости от дозы УФ, необходимой для инактивации различных вирусов.In fig. 12 is a table showing the predicted log reduction values (LRV) as a function of the UV dose required to inactivate various viruses.
Фиг. 13 представляет собой схематическое изображение нескольких источников УФС, работающих параллельно для обеспечения обработки больших объемов стабилизированного образца.Fig. 13 is a schematic representation of multiple UVC sources operating in parallel to provide processing of large volumes of stabilized sample.
Фиг. 14 представляет собой график чистоты главного пика моноклонального антитела (Mab X) как функции от воздействия УФС в присутствии различных защитных средств, включая тирозин (TYR), триптофан (TRP), фенилаланин (РНЕ), фолиевую кислоту, метионин (МЕТ) и гистидин (HIS) по данным мониторинга при помощи анализа ЭХ-ВЭЖХ; по оси у откладывают % от главного пика как показатель распределения измеряемого вещества; по оси х откладывают расчетную дозу, поступающую на поверхность раствора. Молярное отношение аминокислоты к Mab X составляет 20:1. Также представлен контроль Mab X.Fig. 14 is a plot of monoclonal antibody (Mab X) major peak purity as a function of UVC exposure in the presence of various protectants, including tyrosine (TYR), tryptophan (TRP), phenylalanine (PHE), folic acid, methionine (MET), and histidine ( HIS) as monitored by SEC-HPLC analysis; % of the main peak is plotted on the y-axis as an indicator of the distribution of the measured substance; The calculated dose arriving at the surface of the solution is plotted along the x-axis. The molar ratio of amino acid to Mab X is 20:1. Mab X control is also introduced.
Фиг. 15 представляет собой график чистоты главного пика моноклонального антитела (Mab X) как функции от воздействия УФС в присутствии различных защитных средств, включая тирозин (TYR), триптофан (TRP), фенилаланин (РНЕ), фолиевую кислоту, метионин (МЕТ) и гистидин (HIS) по данным мониторинга при помощи анализа ЭХ-ВЭЖХ, и представлен в виде изменения исходной чистоты в процентах; по оси у откладывают нормализованное процентное изменение чистоты главного пика; по оси х откладывают расчетную дозу, поступающую на поверхность раствора. Молярное отношение аминокислоты к Mab X составляет 20:1. Также представлен контроль Mab X.Fig. 15 is a plot of monoclonal antibody (Mab X) major peak purity as a function of UVC exposure in the presence of various protectants, including tyrosine (TYR), tryptophan (TRP), phenylalanine (PHE), folic acid, methionine (MET), and histidine ( HIS) as monitored by EC-HPLC analysis and is presented as a percentage change in initial purity; the y-axis represents the normalized percentage change in the purity of the main peak; The calculated dose arriving at the surface of the solution is plotted along the x-axis. The molar ratio of amino acid to Mab X is 20:1. Mab X control is also introduced.
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
В описанном в настоящей заявке изобретении предложены способы обработки растворов, содержащих белки, излучением, соответствующим С-участку спектра УФ-диапазона (УФС, примерно 254 нм). В частности, в описанном в настоящей заявке изобретении предложен способ обработки растворов, содержащих белки, излучением, соответствующим С-участку спектра УФ-диапазона (УФС, примерно 254 нм) в присутствии химических веществ, стабилизирующих указанный белок или минимизирующих модификацию белков, например, окисление остатков, таких как остатки метионина и триптофана.The invention described herein provides methods for treating solutions containing proteins with radiation corresponding to the C region of the UV spectrum (UVC, approximately 254 nm). In particular, the invention described herein provides a method for treating solutions containing proteins with radiation corresponding to the C region of the UV spectrum (UVC, approximately 254 nm) in the presence of chemicals that stabilize the specified protein or minimize protein modification, for example, oxidation residues such as methionine and tryptophan residues.
Предложенные в настоящей заявке способы вирусной инактивации ориентированы на достижение точного баланса, при котором повреждения, модификации или ухудшение качества белка минимизированы, и в то же время максимально использована возможность инактивации вирусных и связанных с вирусами частиц. В настоящей заявке предложены различные добавки для растворов, способные обеспечи- 5 044919 вать защиту белков в растворе от непрямой модификации веществами, образующимися при обработке раствора излучением в УФС-диапазоне. Были собраны данные для ряда полипептидных молекул, в частности, антигенсвязывающих белков (например, молекулы моноклональных антител), для определения эффектов УФС на модификацию белков. Установлена связь между уровнем дозы (мДж переданного УФС/см2) и уровнем модификации белков, согласно оценке с помощью ЭХ-ВЭЖХ (для анализа агрегации и димеризации), КОХ-ВЭЖХ (для анализа изменений заряда), пептидного картирования (для анализа молекулярной модификации, окисления и других эффектов) и биологической активности (для анализа молекулярной эффективности).The viral inactivation methods proposed herein aim to achieve a precise balance in which protein damage, modification or deterioration is minimized while maximizing the ability to inactivate viral and virus-related particles. This application proposes various additives for solutions capable of protecting proteins in solution from indirect modification by substances formed during treatment of the solution with radiation in the UV range. Data were collected for a number of polypeptide molecules, particularly antigen-binding proteins (eg, monoclonal antibody molecules), to determine the effects of UVC on protein modification. A relationship has been established between the dose level (mJ of UVC transferred/cm 2 ) and the level of protein modification, as assessed by EC-HPLC (for analysis of aggregation and dimerization), COX-HPLC (for analysis of charge changes), peptide mapping (for analysis of molecular modification , oxidation and other effects) and biological activity (for analysis of molecular effectiveness).
Соответственно, согласно одному из аспектов настоящее изобретение относится к способу инактивации вируса в образце, содержащем белковый компонент. Указанный способ включает применение УФизлучения для инактивации вируса. Один из благоприятных аспектов описываемого способа заключается в том, что он задействует защитное средство, способное минимизировать возможность разложения или модификации белкового компонента образца. Указанный способ может включать компонент обратной связи, в котором образец, содержащий защитное средство, подвергается мониторингу для подтверждения того, что указанный образец получает дозу УФ-излучения, достаточную для инактивации вируса, наряду с минимизацией воздействия на белковый компонент доз УФ-излучения, способных повредить белок. Указанный способ позволяет эффективно уничтожать вирусы в образце, в то же самое время минимизируя разложение белка, и может быть полезен при работе в больших масштабах, в отношении как объема образцов, так и параллельности процедур, в частности постольку, поскольку данный способ позволяет масштабирование от лабораторного масштаба, включающего культуры объемом порядка нескольких литров, до производственных масштабов, включающих культуры, объем которых составляет тысячи литров.Accordingly, in one aspect, the present invention relates to a method for inactivating a virus in a sample containing a protein component. This method involves the use of UV radiation to inactivate the virus. One of the beneficial aspects of the described method is that it uses a protectant that can minimize the possibility of degradation or modification of the protein component of the sample. The method may include a feedback component in which the sample containing the protective agent is monitored to ensure that the sample is receiving a dose of UV radiation sufficient to inactivate the virus while minimizing exposure of the protein component to damaging doses of UV radiation. protein. This method allows for effective destruction of viruses in the sample, while at the same time minimizing protein degradation, and can be useful when working on a large scale, both in terms of sample volume and parallelism of procedures, in particular as this method allows scaling up from the laboratory from scales involving crops on the order of a few liters to production scales involving crops in the thousands of liters.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к способу уменьшения разложения или модификации белка в присутствии реакционноспособных веществ, таких как реакционноспособные вещества, которые могут образовываться при воздействии на раствор УФ-излучения. Было отмечено, что белки могут разрушаться или подвергаться модификациям в результате продолжительного воздействия УФ-излучения. Благодаря включению защитного средства в образец, содержащий белковый компонент, повреждение белка может быть уменьшено или полностью устранено. Указанный способ может включать компонент обратной связи, где образец, содержащий защитное средство, подвергается мониторингу для подтверждения того, что указанный образец получает дозу УФ-излучения, достаточную для инактивации вируса, наряду с минимизацией воздействия на белковый компонент доз УФ-излучения, способных повредить белок. Указанный способ позволяет эффективно защитить белковый компонент образца от разложения или модификации белка и может быть полезен при работе в больших масштабах, в отношении как объема образцов, так и параллельности процедур, в частности постольку, поскольку данный способ позволяет масштабирование от лабораторного масштаба, включающего культуры объемом порядка нескольких литров, до производственных масштабов, включающих культуры, объем которых составляет тысячи литров.According to another aspect, the present invention relates to a method of reducing the degradation or modification of a protein in the presence of reactive substances, such as reactive substances that can be formed when a solution is exposed to UV radiation. It has been noted that proteins can be degraded or modified by prolonged exposure to UV radiation. By including a protectant in a sample containing a protein component, protein damage can be reduced or eliminated. The method may include a feedback component where the sample containing the protective agent is monitored to ensure that the sample is receiving a dose of UV radiation sufficient to inactivate the virus while minimizing exposure of the protein component to doses of UV radiation that could damage the protein . This method effectively protects the protein component of the sample from degradation or modification of the protein and can be useful when working on a large scale, both in terms of sample volume and parallelism of procedures, in particular since this method allows scaling up from laboratory scale, including culture volumes on the order of a few liters, to production scales involving crops amounting to thousands of liters.
Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к способу уменьшения окисления остатков метионина, остатков триптофана, либо и остатков метионина, и остатков триптофана в белке, подвергаемом воздействию УФ-излучения. Было отмечено, что триптофан и метионин могут окисляться в результате продолжительного воздействия УФ-излучения. За счет включения защитного средства в образец, содержащий белковый компонент, такое окисление может быть уменьшено или полностью устранено. Указанный способ может включать компонент обратной связи, в котором образец, содержащий защитное средство, подвергается мониторингу для подтверждения того, что указанный образец получает дозу УФ-излучения, достаточную для инактивации вируса, наряду с минимизацией воздействия на белковый компонент доз УФ-излучения, способных повредить белок. Указанный способ позволяет эффективно защитить белковый компонент образца от разложения или модификации белка и может быть полезен при работе в больших масштабах, в отношении как объема образцов, так и параллельности процедур, в частности постольку, поскольку данный способ позволяет масштабирование от лабораторного масштаба, включающего культуры объемом порядка нескольких литров, до производственных масштабов, включающих культуры, объем которых составляет тысячи литров.In yet another aspect, the present invention provides a method for reducing the oxidation of methionine residues, tryptophan residues, or both methionine residues and tryptophan residues in a protein exposed to UV radiation. It has been noted that tryptophan and methionine can be oxidized by prolonged exposure to UV radiation. By including a protectant in a sample containing a protein component, such oxidation can be reduced or eliminated. The method may include a feedback component in which the sample containing the protective agent is monitored to ensure that the sample is receiving a dose of UV radiation sufficient to inactivate the virus while minimizing exposure of the protein component to damaging doses of UV radiation. protein. This method effectively protects the protein component of the sample from degradation or modification of the protein and can be useful when working on a large scale, both in terms of sample volume and parallelism of procedures, in particular since this method allows scaling up from laboratory scale, including culture volumes on the order of a few liters, to production scales involving crops amounting to thousands of liters.
Одно из преимуществ описываемых способов заключается в том, что они могут быть реализованы в различных масштабах, от лабораторного масштаба (как правило, масштаб исчисляется миллитрами или литрами), масштаба пилотной установки (как правило, сотни литров) или в промышленных масштабах (как правило, тысячи литров). Кроме того, указанный способ также может быть реализован многократно, параллельно или последовательно. Соответственно, указанный способ легко может быть автоматизирован. Применение описываемых способов в больших масштабах может быть целесообразным, в частности, в процессе производства биомолекул.One of the advantages of the methods described is that they can be implemented at a variety of scales, from laboratory scale (typically in millimeters or liters), pilot plant scale (typically hundreds of liters) or industrial scale (typically thousand liters). In addition, this method can also be implemented multiple times, in parallel or sequentially. Accordingly, this method can be easily automated. The use of the described methods on a large scale may be advisable, in particular, in the production of biomolecules.
I. Определения.I. Definitions.
Используемые в настоящей заявке в единственном числе термины означают один или более, если специально не указано иное.As used herein, the singular terms mean one or more unless specifically stated otherwise.
Используемый в настоящей заявке термин антиген относится к молекуле или части молекулы,As used herein, the term antigen refers to a molecule or part of a molecule,
- 6 044919 способной к связыванию с селективным связывающим агентом, таким как антигенсвязывающий белок (включая, например, антитело или его иммунологически функциональный фрагмент), и может также подходить для применения в организме животного для получения антител, способных связывать указанный антиген. Антиген может содержать один или более эпитопов, способных взаимодействовать с разными антигенсвязывающими белками, например, антителами.- 6 044919 capable of binding to a selective binding agent, such as an antigen binding protein (including, for example, an antibody or an immunologically functional fragment thereof), and may also be suitable for use in an animal to produce antibodies capable of binding said antigen. An antigen may contain one or more epitopes that are capable of interacting with various antigen-binding proteins, such as antibodies.
Используемый в настоящей заявке термин антигенсвязывающий белок относится к белку, содержащему часть, которая связывается с антигеном или мишенью и, необязательно, скаффолд, или каркасную часть, позволяющую указанному антигенсвязывающему участку принимать конформацию, способствующую связыванию указанного антигенсвязывающего белка с антигеном. Примеры антигенсвязывающих белков включают моноклональное антитело; антитело человека; гуманизированное антитело; химерное антитело; рекомбинантное антитело; одноцепочечное антитело; диатело; триатело; тетратело; доменное антитело; Fab-фрагмент; F(ab')2-фрагмент; IgD-антитело; IgE-антитело; IgM-антитело; IgG1антитело; IgG2-антитело; IgG3-антитело или IgG4-антитело; и их фрагменты. Антигенсвязывающий белок может содержать, например, альтернативный вариант белкового скаффолда или искусственный скаффолд с привитыми областями CDR или производными областей CDR. Такие скаффолды включают, не ограничиваясь перечисленными, полученные из антител скаффолды, содержащие модификации, введенные, например, с целью стабилизации трехмерной структуры антигенсвязывающего белка, а также полностью синтетические скаффолды, содержащие, например, биосовместимый полимер. См., например, Korndorfer et al., (2003) Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, 53(1): 121-129; Roque et al., (2004) Biotechnol. Prog. 20:639-654. Кроме того, скаффолд может быть образован пептидными миметиками антител (РАМ); также скаффолды могут быть основаны на миметиках антител с фибронектиновыми компонентами.As used herein, the term antigen binding protein refers to a protein comprising a portion that binds to an antigen or target and, optionally, a scaffold or framework portion that allows said antigen binding portion to adopt a conformation that facilitates the binding of said antigen binding protein to an antigen. Examples of antigen binding proteins include monoclonal antibody; human antibody; humanized antibody; chimeric antibody; recombinant antibody; single chain antibody; diabody; triatelo; tetrabody; domain antibody; Fab fragment; F(ab') 2 - fragment; IgD antibody; IgE antibody; IgM antibody; IgG1 antibody; IgG2 antibody; IgG3 antibody or IgG4 antibody; and their fragments. The antigen binding protein may comprise, for example, an alternative protein scaffold or an artificial scaffold with grafted CDR regions or derivative CDR regions. Such scaffolds include, but are not limited to, antibody-derived scaffolds containing modifications introduced, for example, to stabilize the three-dimensional structure of the antigen-binding protein, as well as fully synthetic scaffolds containing, for example, a biocompatible polymer. See, for example, Korndorfer et al., (2003) Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics, 53(1): 121-129; Roque et al., (2004) Biotechnol. Prog. 20:639-654. In addition, the scaffold can be formed by peptide antibody mimetics (PAMs); Scaffolds can also be based on antibody mimetics with fibronectin components.
Антигенсвязывающий белок может обладать, например, структурой встречающегося в природе иммуноглобулина. Иммуноглобулин представляет собой тетрамерную молекулу. Во встречающемся в природе иммуноглобулине каждый тетрамер состоит из двух идентичных пар полипептидных цепей, каждая пара содержит одну легкую (приблизительно 25 кДа) и одну тяжелую цепь (приблизительно 50-70 кДа). Аминоконцевая часть каждой цепи включает вариабельную область длиной приблизительно 100-110 или более аминокислот, несущую основную ответственность за распознавание антигена. Карбоксиконцевая часть каждой цепи определяет константную область, несущую основную ответственность за эффекторную функцию. Легкие цепи человека подразделяют на легкие цепи каппа и лямбда. Тяжелые цепи подразделяются на мю, дельта, гамма, альфа или эпсилон, и определяют изотип антитела IgM, IgD, IgG, IgA и IgE, соответственно. Вариабельные и константные области в составе легких и тяжелых цепей соединяет J-область, состоящая приблизительно из 12 или более аминокислот, при этом тяжелая цепь также включает D-область, состоящую из приблизительно 10 дополнительных аминокислот. См. в целом источник Fundamental Immunology 2nd ed. Ch. 7 (Paul, W., ed., Raven Press, N.Y. (1989)), включенный в данный документ посредством ссылки полностью и для любых целей. Вариабельные области каждой пары легкой/тяжелой цепей образуют сайт связывания антитела, так что интактный иммуноглобулин содержит два сайта связывания.The antigen binding protein may have, for example, the structure of a naturally occurring immunoglobulin. Immunoglobulin is a tetrameric molecule. In naturally occurring immunoglobulin, each tetramer consists of two identical pairs of polypeptide chains, each pair containing one light chain (approximately 25 kDa) and one heavy chain (approximately 50-70 kDa). The amino-terminal part of each chain includes a variable region of approximately 100-110 or more amino acids in length, which is primarily responsible for antigen recognition. The carboxy-terminal portion of each chain defines a constant region primarily responsible for effector function. Human light chains are divided into kappa and lambda light chains. Heavy chains are classified as mu, delta, gamma, alpha, or epsilon, and define the antibody isotype IgM, IgD, IgG, IgA, and IgE, respectively. The variable and constant regions of the light and heavy chains are connected by a J region of approximately 12 or more amino acids, while the heavy chain also includes a D region of approximately 10 additional amino acids. See generally Fundamental Immunology 2nd ed. Ch. 7 (Paul, W., ed., Raven Press, NY (1989)), incorporated herein by reference in its entirety and for all purposes. The variable regions of each light/heavy chain pair form the antibody binding site, so that an intact immunoglobulin contains two binding sites.
У встречающихся в природе цепей иммуноглобулина обнаруживается та же общая структура с относительно консервативными каркасными областями (FR), соединенными тремя гипервариабельными областями, также называемыми определяющими комплементарность областями, или CDR. От N-конца в направлении С-конца обе цепи, легкая и тяжелая, содержат домены FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3 и FR4. Нумерация аминокислот в каждом из доменов может осуществляться в соответствии с определениями Kabat et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed., US Dept. of Health and Human Services, PHS, NIH, NIH Publication no. 91-3242. Хотя раскрываемые в настоящей заявке CDR описаны с применением номенклатуры по Kabat, по желанию, они могут также быть переопределены в соответствии с альтернативной номенклатурной схемой, например, Chothia (см. Chothia & Lesk, (1987) J. Mol. Biol. 196:901-917; Chothia et al., (1989) Nature 342:878-883 или Honegger & Pluckthun, (2001) J. Mol. Biol. 309:657-670).Naturally occurring immunoglobulin chains exhibit the same general structure with relatively conserved framework regions (FRs) connected by three hypervariable regions, also called complementarity determining regions, or CDRs. From the N-terminus towards the C-terminus, both light and heavy chains contain FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3 and FR4 domains. Numbering of amino acids in each of the domains can be carried out in accordance with the definitions of Kabat et al., (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed., US Dept. of Health and Human Services, PHS, NIH, NIH Publication no. 91-3242. Although the CDRs disclosed herein are described using Kabat nomenclature, if desired, they may also be redefined according to an alternative nomenclature scheme, such as Chothia (see Chothia & Lesk, (1987) J. Mol. Biol. 196:901 -917; Chothia et al., (1989) Nature 342:878-883 or Honegger & Pluckthun, (2001) J. Mol. Biol. 309:657-670).
Используемый в настоящей заявке термин антитело относится к интактному иммуноглобулину или его антигенсвязывающему участку, конкурирующему с интактным антителом за специфическое связывание, если не оговорено иное. Антигенсвязывающие участки могут быть получены с помощью техник рекомбинантной ДНК, или путем ферментативного или химического расщепления интактных антител. Антигенсвязывающие участки включают, в том числе, Fab, Fab', F(ab')2, Fv, доменные антитела (dAb), фрагменты, включающие определяющие комплементарность области (CDR), одноцепочечные антитела (scFv), химерные антитела, диатела, триатела, тетратела и полипептиды, которые содержат по меньшей мере часть иммуноглобулина, достаточную для придания специфической антигенсвязывающей способности указанному полипептиду.As used herein, the term antibody refers to an intact immunoglobulin or an antigen-binding portion thereof that competes with the intact antibody for specific binding, unless otherwise noted. Antigen-binding sites can be generated using recombinant DNA techniques, or by enzymatic or chemical digestion of intact antibodies. Antigen binding regions include, but are not limited to, Fab, Fab', F(ab') 2 , Fv, domain antibodies (dAbs), fragments including complementarity determining regions (CDRs), single chain antibodies (scFv), chimeric antibodies, diabodies, tribodies , tetrabodies and polypeptides that contain at least a portion of an immunoglobulin sufficient to impart specific antigen-binding ability to the polypeptide.
Fab-фрагмент представляет собой моновалентный фрагмент, содержащий домены VL, VH, CL и CH1; F(ab')2-фрагмент представляет собой бивалентный фрагмент, содержащий два Fab-фрагмента, соединенные дисульфидным мостиком в шарнирной области; Fd-фрагмент содержит VH и CH1 домены; Fvфрагмент содержит VL и VH домены антитела с одним плечом; и dAb-фрагмент содержит VH домен, VL The Fab fragment is a monovalent fragment containing V L , V H , C L and CH1 domains; The F(ab') 2 fragment is a bivalent fragment containing two Fab fragments connected by a disulfide bridge at the hinge region; The Fd fragment contains VH and CH1 domains; The Fv fragment contains the V L and VH domains of a single arm antibody; and the dAb fragment contains a VH domain, V L
- 7 044919 домен или антигенсвязывающий фрагмент домена VH или домена VL (патенты США №№ 6846634 и- 7 044919 domain or antigen binding fragment of the VH domain or V L domain (US patent No. 6846634 and
6696245; опубликованные заявки на патент США №№ 05/0202512, 04/0202995, 04/0038291, 04/0009507,6696245; Published US Patent Applications Nos. 05/0202512, 04/0202995, 04/0038291, 04/0009507,
03/0039958, Ward et al., Nature 341:544-546 (1989)).03/0039958, Ward et al., Nature 341:544-546 (1989)).
Одноцепочечное антитело (scFv) представляет собой антитело, в котором области VL и VH соединены линкером (например, синтетической последовательностью аминокислотных остатков) с получением непрерывной белковой цепи, при этом длина линкера достаточна, чтобы позволять указанной белковой цепи сворачиваться и образовывать моновалентный сайт связывания антигена (см., например, Bird et al., (1988) Science 242:423-26 и Huston et al, (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-83). Диатела представляют собой бивалентные антитела, содержащие две полипептидных цепи, при этом каждая полипептидная цепь содержит домены VH и VL, соединенные линкером, слишком коротким, чтобы обеспечить образование пар между двумя доменами одной и той же цепи, таким образом обеспечивая образование пар каждого домена с комплементарным доменом другой полипептидной цепи (см., например, Holliger et al., (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6444-48, и Poljak et al., (1994) Structure 2:1121-23). Если две полипептидные цепи диатела идентичны, образующееся при образовании из них пар диатело содержит два идентичных антигенсвязывающих сайта. Для получения диатела с двумя разными антигенсвязывающими сайтами могут быть использованы полипептидные цепи, имеющие разные последовательности. Аналогичным образом, триатела и тетратела представляют собой антитела, содержащие три и четыре полипептидных цепи, соответственно, образующих три и четыре антигенсвязывающих сайта, соответственно, которые могут быть одинаковыми или разными.A single chain antibody (scFv) is an antibody in which the V L and V H regions are connected by a linker (e.g., a synthetic sequence of amino acid residues) to form a continuous protein chain, wherein the linker is of sufficient length to allow the protein chain to fold to form a monovalent antigen binding site (See, for example, Bird et al., (1988) Science 242:423-26 and Huston et al., (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85:5879-83). Diabodies are bivalent antibodies containing two polypeptide chains, with each polypeptide chain containing VH and VL domains connected by a linker too short to allow pairing between two domains of the same chain, thereby allowing pairing of each domain with a complementary domain of another polypeptide chain (see, for example, Holliger et al., (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90:6444-48, and Poljak et al., (1994) Structure 2:1121-23) . If two polypeptide chains of a diabody are identical, the resulting diabody when paired contains two identical antigen-binding sites. To obtain a diabody with two different antigen-binding sites, polypeptide chains having different sequences can be used. Likewise, tribodies and tetrabodies are antibodies containing three and four polypeptide chains, respectively, forming three and four antigen-binding sites, respectively, which may be the same or different.
Определяющие комплементарность области (CDR) и каркасные области (FR) конкретного антитела могут быть определены с применением системы, описанной в источнике: Kabat et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed., US Dept. of Health and Human Services, PHS, NIH, NIH Publication no. 91-3242. Хотя раскрываемые в настоящей заявке CDR описаны с использованием номенклатуры по Kabat, по желанию, они могут также быть переопределены в соответствии с альтернативной номенклатурной схемой, например, по Chothia (см. Chothia & Lesk, (1987) J. Mol. Biol. 196:901-917; Chothia et al., (1989) Nature 342:878-883 или Honegger & Pluckthun, (2001) J. Mol. Biol. 309:657-670). Одна или более областей CDR могут быть включены в молекулу путем ковалентного или нековалентного связывания с получением антигенсвязывающего белка. Антигенсвязывающий белок может включать область(и) CDR в качестве части большей полипептидной цепи, может ковалентно связывать указанную(ые) CDR с другой полипептидной цепью, или может включать указанную(ые) CDR за счет нековалентной связи. Области CDR позволяют антигенсвязывающему белку специфически связываться с конкретным представляющим интерес антигеном.The complementarity determining regions (CDRs) and framework regions (FRs) of a particular antibody can be determined using the system described in Kabat et al. (1991) Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed., US Dept. of Health and Human Services, PHS, NIH, NIH Publication no. 91-3242. Although the CDRs disclosed herein are described using Kabat nomenclature, if desired, they may also be redefined according to an alternative nomenclature scheme, such as Chothia (see Chothia & Lesk, (1987) J. Mol. Biol. 196: 901-917; Chothia et al., (1989) Nature 342:878-883 or Honegger & Pluckthun, (2001) J. Mol. Biol. 309:657-670). One or more CDR regions can be incorporated into a molecule by covalent or non-covalent linkage to form an antigen binding protein. An antigen binding protein may include CDR region(s) as part of a larger polypeptide chain, may covalently link said CDR(s) to another polypeptide chain, or may include said CDR(s) through a non-covalent linkage. CDR regions allow an antigen binding protein to specifically bind to a particular antigen of interest.
Антигенсвязывающий белок может содержать один или более сайтов связывания. При наличии более чем одного сайта связывания, указанные сайты связывания могут быть идентичными или разными. Например, встречающийся в природе иммуноглобулин человека, как правило, содержит два идентичных сайта связывания, тогда как биспецифическое или бифункциональное антитело содержит два разных сайта связывания. Антигенсвязывающие белки указанной биспецифической формы включают аспекты настоящего изобретения.The antigen binding protein may contain one or more binding sites. If there is more than one binding site, said binding sites may be identical or different. For example, a naturally occurring human immunoglobulin typically contains two identical binding sites, whereas a bispecific or bifunctional antibody contains two different binding sites. Antigen binding proteins of the specified bispecific form include aspects of the present invention.
Используемый в настоящей заявке термин антитело человека относится ко всем антителам, содержащим одну или более вариабельных и константных областей, полученных из последовательностей иммуноглобулина человека. Согласно одному из вариантов реализации все вариабельные и константные домены получают из последовательностей иммуноглобулина человека (полностью принадлежащее человеку антитело). Указанные антитела могут быть получены разнообразными способами, примеры которых приведены ниже, в том числе с помощью иммунизации представляющим интерес антигеном мыши, генетически модифицированной для экспрессирования антител, полученных из генов, кодирующих тяжелые и/или легкие цепи человека; например мыши, полученной с помощью системы Xenomouse®, UltiMab™, HuMAb-Mouse®, Velocimouse®, Velocimmune®, KyMouse или AlivaMab; или могут быть получены из несущей трансген тяжелой цепи человека мыши, из спектра антител человека трансгенной крысы, спектра антител человека трансгенного кролика или репертуара антител человека от коровы; или они могут быть получены с применением технологии HuTarg™. Могут также применяться методики, основанные на применении фагов.As used herein, the term human antibody refers to all antibodies containing one or more variable and constant regions derived from human immunoglobulin sequences. In one embodiment, all variable and constant domains are derived from human immunoglobulin sequences (a fully human antibody). These antibodies can be produced by a variety of methods, examples of which are given below, including by immunization with the antigen of interest in a mouse genetically modified to express antibodies derived from genes encoding human heavy and/or light chains; for example, a mouse produced using the Xenomouse®, UltiMab™, HuMAb-Mouse®, Velocimouse®, Velocimmune®, KyMouse or AlivaMab system; or may be derived from a human heavy chain transgene-carrying mouse, a human transgenic rat antibody repertoire, a transgenic rabbit human antibody repertoire, or a human cow antibody repertoire; or they can be produced using HuTarg™ technology. Phage-based techniques may also be used.
Гуманизированное антитело имеет последовательность, отличающуюся от последовательности антитела, полученного от отличного от человека вида одной или более заменами, удалениями и/или добавлениями аминокислот(ы) таким образом, что такое гуманизированное антитело с меньшей вероятностью индуцирует иммунный ответ и/или индуцирует менее тяжелый иммунный ответ по сравнению с антителом отличного от человека вида при введении субъекту-человеку. Согласно одному из вариантов реализации определенные аминокислоты в каркасных и константных доменах тяжелой и/или легкой цепей антитела отличного от человека вида изменены для получения гуманизированного антитела. Согласно другому варианту реализации константный(ые) домен(ы) антитела человека слит с вариабельным(и) доменом(ами) отличного от человека вида. Согласно другому варианту реализации, один или более аминокислотных остатков одной или более последовательностей CDR не принадлежащего человеку антителаA humanized antibody has a sequence that differs from that of an antibody derived from a non-human species by one or more substitutions, deletions and/or additions of amino acid(s) such that the humanized antibody is less likely to induce an immune response and/or induces a less severe immune response response compared to a non-human antibody when administered to a human subject. In one embodiment, certain amino acids in the framework and constant domains of the heavy and/or light chains of a non-human species antibody are altered to produce a humanized antibody. In another embodiment, the constant domain(s) of a human antibody is fused to the variable domain(s) of a non-human species. In another embodiment, one or more amino acid residues of one or more CDR sequences of a non-human antibody
- 8 044919 изменены для снижения вероятности иммуногенности указанного не принадлежащего человеку антитела при введении субъекту-человеку, при этом указанные измененные аминокислотные остатки либо не являются критически важными для иммуноспецифического связывания указанного антитела с антигеном, либо произведенные изменения аминокислотной последовательности являются консервативными, так что связывание указанного гуманизированного антитела с антигеном существенно не ухудшается по сравнению со связыванием не принадлежащего человеку антитела с антигеном. Примеры способов получения гуманизированных антител приведены в патентах США №№ 6054297, 5886152 и 5877293.- 8 044919 are modified to reduce the likelihood of said non-human antibody being immunogenic when administered to a human subject, wherein said modified amino acid residues are either not critical for immunospecific binding of said antibody to an antigen, or the amino acid sequence changes made are conservative such that binding of said of a humanized antibody to an antigen is not significantly impaired compared to the binding of a non-human antibody to an antigen. Examples of methods for producing humanized antibodies are given in US patent Nos. 6054297, 5886152 and 5877293.
Используемый в настоящей заявке термин химерное антитело относится к антителу, содержащему одну или более областей одного антитела и одну или более областей одного или более других антител. Согласно одному из вариантов реализации одну или более из областей CDR получают из антитела человека, связывающегося с выбранной мишенью. Согласно другому варианту реализации все области CDR получают из антитела человека, связывающегося с выбранной мишенью. Согласно другому варианту реализации, области CDR из более чем одного антитела человека, связывающегося с выбранной мишенью, смешивают и помещают в химерное антитело. Например, химерное антитело может содержать CDR1 легкой цепи первого антитела человека, связывающегося с выбранной мишенью, CDR2 и CDR3 легкой цепи второго антитело человека, связывающегося с выбранной мишенью, и области CDR тяжелой цепи третьего антитела, связывающегося с выбранной мишенью. Далее, каркасные области могут быть получены из одного из антител, которые связываются с выбранной мишенью; из одного или более других антител, например, антител человека или гуманизированных антител. Согласно одному из примеров химерного антитела часть тяжелой и/или легкой цепи идентична, гомологична или получена из антитела конкретного вида либо принадлежащего к конкретному классу или подклассу антител, тогда как остальная часть цепи(ей) идентична, гомологична или получена из антитела или антител другого вида, либо принадлежащего(их) к другому классу или подклассу антител. Также включены фрагменты таких антител, проявляющие требуемую биологическую активность (например, способные специфически связываться с выбранной мишенью).As used herein, the term chimeric antibody refers to an antibody comprising one or more regions of one antibody and one or more regions of one or more other antibodies. In one embodiment, one or more of the CDR regions is derived from a human antibody that binds to the selected target. In another embodiment, all CDR regions are derived from a human antibody that binds to the selected target. In another embodiment, CDR regions from more than one human antibody that binds to a selected target are mixed and placed into a chimeric antibody. For example, a chimeric antibody may comprise the light chain CDR1 of a first human antibody binding to a selected target, the light chain CDR2 and CDR3 of a second human antibody binding to a selected target, and the heavy chain CDR regions of a third antibody binding to a selected target. Further, the framework regions can be derived from one of the antibodies that bind to the selected target; from one or more other antibodies, for example human antibodies or humanized antibodies. In one example of a chimeric antibody, a portion of the heavy and/or light chain is identical, homologous, or derived from an antibody of a particular species or belonging to a particular class or subclass of antibodies, while the remaining portion of the chain(s) is identical, homologous, or derived from an antibody or antibodies of a different species , or belonging to another class or subclass of antibodies. Also included are fragments of such antibodies that exhibit the desired biological activity (eg, capable of specifically binding to a selected target).
Используемые в настоящей заявке термины Fc и Fc-область используются взаимозаменяемо и относятся к фрагменту антитела, который содержит домены CH2 и CH3 иммуноглобулина человека или не человека (например, мыши), или содержащему две непрерывные области, по меньшей мере на 90% идентичные доменам CH2 и CH3 иммуноглобулина человека или не-человека. Указанные два фрагмента тяжелой цепи удерживают вместе две или более дисульфидных связей и гидрофобных взаимодействий CH3доменов. Fc может, но не обязательно должен обладать способностью к взаимодействию с рецептором Fc. См., например, Hasemann & Capra, Immunoglobulins: Structure and Function, в источнике: William E. Paul, ed., Fundamental Immunology, Second Edition, 209, 210-218 (1989), полностью включенном в настоящую заявку посредством ссылки.As used herein, the terms Fc and Fc region are used interchangeably and refer to an antibody fragment that contains the C H2 and C H3 domains of a human or non-human (e.g., mouse) immunoglobulin, or that contains two contiguous regions that are at least 90% identical domains C H2 and C H3 of human or non-human immunoglobulin. These two heavy chain fragments are held together by two or more disulfide bonds and hydrophobic interactions of CH3 domains. Fc may, but does not necessarily have to, be capable of interacting with the Fc receptor. See, for example, Hasemann & Capra, Immunoglobulins: Structure and Function, in William E. Paul, ed., Fundamental Immunology, Second Edition, 209, 210-218 (1989), incorporated herein by reference in its entirety.
В настоящей заявке термины Fc-гибрид и гибридный белок с Fc-фрагментом используются взаимозаменяемо и относятся к пептиду или полипептиду, ковалентно связанному с Fc-доменом.As used herein, the terms Fc fusion and Fc fusion protein are used interchangeably and refer to a peptide or polypeptide covalently linked to an Fc domain.
Используемые в настоящей заявке термины белок и полипептид используются взаимозаменяемо и означают любую цепь, составленную по меньшей мере пятью встречающимися в природе или не встречающимися в природе аминокислотами, соединенными пептидной связью.As used herein, the terms protein and polypeptide are used interchangeably and mean any chain composed of at least five naturally occurring or non-naturally occurring amino acids linked by a peptide bond.
Используемый в настоящей заявке термин пептитело относится к полипептиду, содержащему один или более биоактивных пептидов соединенных, необязательно посредством линкеров, с Fcдоменом. Примеры пептител см. в патенте США №6660843, патенте США №7138370 и патенте США №7511012.As used herein, the term peptibody refers to a polypeptide containing one or more bioactive peptides linked, optionally via linkers, to an Fc domain. For examples of peptibodies, see US Patent No. 6660843, US Patent No. 7138370 and US Patent No. 7511012.
Используемый в настоящей заявке термин Fab'-фрагмент относится к а структуре, содержащей одну легкую цепь и часть одной тяжелой цепи, которая включает домен VH и домен CH1, а также область между доменами CH1 и CH2, так что между двумя тяжелыми цепями двух Fab'-фрагментов может быть образована межцепочечная дисульфидная связь с получением F(ab')2-молекулы.As used herein, the term Fab' fragment refers to a structure containing one light chain and part of one heavy chain, which includes the VH domain and the CH1 domain, as well as the region between the CH1 and CH2 domains, so that between the two heavy chains of the two Fab' -fragments, an interchain disulfide bond can be formed to produce an F(ab') 2 molecule.
Используемый в настоящей заявке термин F(ab')2-фрагмент относится к структуре, содержащей две легкие цепи и две тяжелые цепи, содержащие часть константной области между доменами CH1 и CH2, так что между двумя тяжелыми цепями образуется межцепочечная дисульфидная связь. Таким образом, F(ab')2-фрагмент состоит из двух Fab'-фрагментов, которые удерживаются вместе дисульфидной связью между двумя тяжелыми цепями.As used herein, the term F(ab') 2 fragment refers to a structure containing two light chains and two heavy chains containing part of the constant region between the CH 1 and CH 2 domains, such that an interchain disulfide bond is formed between the two heavy chains . Thus, the F(ab') 2 fragment consists of two Fab' fragments, which are held together by a disulfide bond between the two heavy chains.
Используемый в настоящей заявке термин Fv-область относится к структуре, содержащей вариабельные области как тяжелой, так и легкой цепей, но не содержащей константных областей.As used herein, the term Fv region refers to a structure containing variable regions of both the heavy and light chains, but not containing constant regions.
Используемый в настоящей заявке термин доменное антитело относится к иммунологически функциональному фрагменту иммуноглобулина, содержащему только вариабельную область тяжелой цепи или вариабельную область легкой цепи. В некоторых случаях две или более VH-областей ковалентно связаны пептидным линкером с получением бивалентного доменного антитела. Мишенями указанных двух VH-областей бивалентного доменного антитела может быть один и тот же антиген или разные антигены.As used herein, the term domain antibody refers to an immunologically functional immunoglobulin fragment containing only a heavy chain variable region or a light chain variable region. In some cases, two or more VH regions are covalently linked by a peptide linker to produce a bivalent domain antibody. The targets of these two VH regions of a bivalent domain antibody can be the same antigen or different antigens.
Используемый в настоящей заявке термин хемитело относится к иммунологически функциональной иммуноглобулиновой конструкции, содержащей полную тяжелую цепь, полную легкую цепь и Fcобласть второй тяжелой цепи, спаренную с Fc-областью полной тяжелой цепи. Для соединения Fc- 9 044919 области тяжелой цепи и Fc-области второй тяжелой цепи может, но не обязательно должен быть использован линкер. Согласно конкретным вариантам реализации хемитело представляет собой моновалентную форму описанного в настоящей заявке антигенсвязывающего белка. Согласно другим вариантам реализации пары заряженных остатков могут применяться для связывания одной Fc-области с второй Fcобластью.As used herein, the term hemibody refers to an immunologically functional immunoglobulin construct comprising a complete heavy chain, a complete light chain, and a second heavy chain Fc region paired with a full heavy chain Fc region. A linker may, but does not have to be, used to connect the Fc-9044919 heavy chain region and the second heavy chain Fc region. In certain embodiments, the hemibody is a monovalent form of an antigen binding protein described herein. In other embodiments, pairs of charged residues may be used to link one Fc region to a second Fc region.
Используемые в настоящей заявке термины бивалентный антигенсвязывающий белок или бивалентное антитело относятся к антигенсвязывающему белку или антителу, содержащему два антигенсвязывающих сайта. В некоторых случаях указанные два сайта связывания обладают идентичной антигенной специфичностью. Бивалентные антигенсвязывающие белки и бивалентные антитела могут быть биспецифическими, согласно приведенному в настоящей заявке описанию, и представлять собой аспекты настоящего изобретения.As used herein, the terms bivalent antigen binding protein or bivalent antibody refer to an antigen binding protein or antibody containing two antigen binding sites. In some cases, the two binding sites have identical antigenic specificity. Bivalent antigen binding proteins and bivalent antibodies can be bispecific, as described herein, and constitute aspects of the present invention.
В настоящей заявке термины мультиспецифический антигенсвязывающий белок или мультиспецифическое антитело при использовании в контексте белкового компонента относятся к такому компоненту, имеющему более чем один целевой антиген или эпитоп, и образующему дополнительный аспект настоящего изобретения.As used herein, the terms multispecific antigen binding protein or multispecific antibody, when used in the context of a protein component, refer to such a component having more than one target antigen or epitope and forming a further aspect of the present invention.
Используемые в настоящей заявке термины биспецифический, с двойной специфичностью или бифункциональный при использовании в контексте антигенсвязывающего белка или белкового компонента антитела означают гибридный антигенсвязывающий белок или антитело, соответственно, содержащее два разных антигенсвязывающих участка. Биспецифические антигенсвязывающие белки и антитела представляют собой формы мультиспецифического антигенсвязывающего белка или мультиспецифического антитела, и могут быть получены различными способами, включая, но не ограничиваясь перечисленными, слияние гибридом или соединение Fab'-фрагментов. См., например, Songsivilai и Lachmann, (1990) Clin. Exp. Immunol. 79:315-321; Kostelny et al., (1992) J. Immunol. 148:1547-1553. Два сайта связывания биспецифического антигенсвязывающего белка или антитела связываются с двумя разными эпитопами, которые могут располагаться на одном или на разных белках-мишенях.As used herein, the terms bispecific, dual specificity, or bifunctional, when used in the context of an antigen binding protein or a protein component of an antibody, mean a hybrid antigen binding protein or antibody, respectively, containing two different antigen binding regions. Bispecific antigen binding proteins and antibodies are forms of a multispecific antigen binding protein or a multispecific antibody, and can be produced by various methods, including, but not limited to, hybrid fusion or Fab' fragment joining. See, for example, Songsivilai and Lachmann, (1990) Clin. Exp. Immunol. 79:315-321; Kostelny et al., (1992) J. Immunol. 148:1547–1553. The two binding sites of a bispecific antigen binding protein or antibody bind to two different epitopes, which may be located on the same or different target proteins.
Используемый в настоящей заявке термин белок А означает любой белок, идентичный или по существу аналогичный белку А стафилококка, включая коммерчески доступные и/или рекомбинантные формы белка А. Для целей настоящего изобретения белок А включает, в частности, среды на основе рекомбинантного белка А, например, среды Mab Select SuRe™ (GE Healthcare), в котором одна субъединица (например, субъединица В) реплицирована два или более раз и соединена в непрерывную последовательность с получением молекулы рекомбинантного белка А, и другие не встречающиеся в природе молекулы белка А.As used herein, the term protein A means any protein identical or substantially similar to protein A of staphylococcus, including commercially available and/or recombinant forms of protein A. For the purposes of the present invention, protein A includes, in particular, media based on recombinant protein A, for example , Mab Select SuRe™ media (GE Healthcare), in which one subunit (e.g., subunit B) is replicated two or more times and linked in a continuous sequence to produce a recombinant Protein A molecule, and other unnatural Protein A molecules.
Используемый в настоящей заявке термин белок G означает любой белок, идентичный или по существу аналогичный белку стрептококка G, включая коммерчески доступные и/или рекомбинантные формы белка G. Белки А и G часто применяются для очистки антигенсвязывающих белков (например, антитела, пептитела и другие гибридные белки, содержащие Fc-область) с помощью аффинной хроматографии. См., например, Vola et al. (1994), Cell Biophys. 24-25: 27-36; Aybay и Imir (2000), J. Immunol. Methods 233(1-2): 77-81; Ford et al. (2001), J. Chromatogr. В 754: 427-435. Белки А и G подходят для этой цели, так как они связываются с Fc-областью указанных типов белков. Рекомбинантные гибридные белки, содержащие Fc-область IgG-антитела, могут быть очищены с применением аналогичных способов. Белки А и G могут применяться в описываемых способах в качестве адсорбирующего компонента разделительной матрицы.As used herein, the term G protein means any protein identical or substantially similar to the streptococcal G protein, including commercially available and/or recombinant forms of the G protein. Proteins A and G are often used to purify antigen-binding proteins (e.g., antibodies, peptibodies, and other hybrid proteins containing an Fc region) using affinity chromatography. See, for example, Vola et al. (1994), Cell Biophys. 24-25: 27-36; Aybay and Imir (2000), J. Immunol. Methods 233(1-2): 77-81; Ford et al. (2001), J. Chromatogr. In 754: 427-435. Proteins A and G are suitable for this purpose because they bind to the Fc region of these types of proteins. Recombinant fusion proteins containing the Fc region of an IgG antibody can be purified using similar methods. Proteins A and G can be used in the described methods as an adsorbent component of the separation matrix.
Используемые в настоящей заявке термины выделять и очищать используются взаимозаменяемо и означают снижение на 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% и 99%, или более, количества гетерогенных элементов, например, биологических макромолекул, таких как белки или ДНК, которые могут присутствовать в образце, содержащем представляющий интерес белок. Присутствие гетерогенных белков может быть определено с помощью любого подходящего способа анализа, включая высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ), гель-электрофорез и окрашивание и/или ИФА-анализ ELISA. Анализ на присутствие ДНК и других нуклеиновых кислот может быть выполнен любым подходящим способом, в том числе с применением гель-электрофореза и окрашивания, и/или с применением полимеразной цепной реакции.As used herein, the terms recover and purify are used interchangeably and mean a reduction of 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97% , 98% and 99%, or more, of the amount of heterogeneous elements, for example, biological macromolecules such as proteins or DNA, that may be present in a sample containing the protein of interest. The presence of heterogeneous proteins can be determined using any suitable analytical method, including high performance liquid chromatography (HPLC), gel electrophoresis and staining and/or ELISA. Analysis for the presence of DNA and other nucleic acids can be performed by any suitable method, including the use of gel electrophoresis and staining, and/or the use of polymerase chain reaction.
Используемый в настоящей заявке термины защитное средство и добавка используются взаимозаменяемо и означают соединение, способное ограничивать или модулировать степень модификации белков в ответ на дозу УФС. Неограничивающий перечень защитных средств, подходящих для применения в описываемых способах, включает что-либо одно или более из тирозина, триптофана, метионина, пиридоксина и рибофлавина. Термин защитное средство охватывает отдельные соединения, а также комбинации соединений, таких как тирозин и триптофан, которые могут присутствовать в любом соотношении друг относительно друга. Согласно приведенному в настоящей заявке описанию тирозин вносит наименьший вклад в общее поглощение УФ.As used herein, the terms protectant and additive are used interchangeably and mean a compound capable of limiting or modulating the degree of modification of proteins in response to a dose of UVC. A non-limiting list of protectants suitable for use in the described methods includes any one or more of tyrosine, tryptophan, methionine, pyridoxine and riboflavin. The term protectant covers individual compounds as well as combinations of compounds such as tyrosine and tryptophan, which may be present in any ratio relative to each other. According to the description given in this application, tyrosine makes the smallest contribution to the total UV absorption.
Используемый в настоящей заявке термин доза УФ-излучения означает количество энергии, поступившей в мишень в форме УФ-излучения. Доза УФ-излучения, поступившая в мишень, представляетAs used herein, the term UV dose refers to the amount of energy delivered to the target in the form of UV radiation. The dose of UV radiation delivered to the target is
- 10 044919 собой функцию от интенсивности и времени воздействия. Неограничивающий перечень примеров дозы УФ-излучения включает приблизительно 1 мДж/см2, приблизительно 10 мДж/см2, приблизительно 25 мДж/см2, приблизительно 50 мДж/см2, приблизительно 75 мДж/см2, приблизительно 100 мДж/см2, приблизительно 125 мДж/см2, приблизительно 200 мДж/см2, приблизительно 250 мДж/см2, приблизительно 300 мДж/см2, приблизительно 350 мДж/см2, приблизительно 400 мДж/см2, приблизительно 450 мДж/см2, приблизительно 500 мДж/см2, приблизительно 600 мДж/см2, приблизительно 700 мДж/см2, приблизительно 800 мДж/см2, приблизительно 900 мДж/см2, приблизительно 1000 мДж/см2 и более чем приблизительно 1000 мДж/см2.- 10 044919 is a function of the intensity and time of exposure. Non-limiting examples of UV dose include about 1 mJ/ cm2 , about 10 mJ/ cm2 , about 25 mJ/ cm2 , about 50 mJ/ cm2 , about 75 mJ/ cm2 , about 100 mJ/ cm2 , approximately 125 mJ/ cm2 , approximately 200 mJ/ cm2 , approximately 250 mJ/ cm2 , approximately 300 mJ/cm2, approximately 350 mJ/ cm2 , approximately 400 mJ/ cm2 , approximately 450 mJ/ cm2 , approximately 500 mJ/cm 2 , about 600 mJ/cm 2 , about 700 mJ/cm 2 , about 800 mJ/cm 2 , about 900 mJ/cm 2 , about 1000 mJ/cm 2 and more than about 1000 mJ/cm 2 .
Используемый в настоящей заявке термин УФ-излучение означает область светового спектра, включающую длины волн в диапазоне от по меньшей мере 10 нм и максимум до 400 нм. К примеру, термин УФ-излучение охватывает свет, имеющий длину волны в диапазоне от приблизительно 200 нм до приблизительно 280 нм, включая длину волны, составляющую приблизительно 254 нм. Согласно способам, предложенным в настоящей заявке, УФ-излучение может поступать в виде однородного коллимированного и фильтрованного света; соответственно, термином УФ-излучение охвачен как однородное коллимированное, так и неколлимированное УФ-излучение, а также фильтрованное УФ-излучение и нефильтрованное УФ-излучение.As used herein, the term UV radiation refers to a region of the light spectrum including wavelengths in the range of at least 10 nm and up to a maximum of 400 nm. For example, the term UV radiation covers light having a wavelength in the range from about 200 nm to about 280 nm, including a wavelength of about 254 nm. According to the methods proposed in this application, UV radiation can be supplied in the form of uniform collimated and filtered light; Accordingly, the term UV radiation covers both uniform collimated and uncollimated UV radiation, as well as filtered UV radiation and unfiltered UV radiation.
Используемый в настоящей заявке термин образец, содержащий белковый компонент означает аликвоту жидкости, содержащую по меньшей мере водный компонент и белковый компонент. Согласно различным вариантам реализации указанный водный компонент может содержать буфер. Указанный белковый компонент может содержать любые вещества, содержащие две или более аминокислот, соединенных пептидной связью. Белковый компонент может содержать все или некоторые из 20 встречающихся в природе аминокислот, или не содержать ни одной, а остальная часть белкового компонента может содержать любую не встречающуюся в природе аминокислоту. Соответственно, предложенные в настоящей заявке способы могут быть реализованы в отношении образца, содержащего белок, содержащий одну или более встречающихся в природе аминокислот, или одну или более не встречающихся в природе аминокислот. Согласно различным вариантам реализации, белок в образце, содержащем белковый компонент, представляет собой антигенсвязывающий белок, содержащий что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2-антитела, IgG3антитела или IgG4-антитела и их фрагментов, Fc-домена; пептида; гибридного белка с Fc-фрагментом и терапевтического белка.As used herein, the term protein component-containing sample means an aliquot of liquid containing at least an aqueous component and a protein component. According to various embodiments, said aqueous component may comprise a buffer. Said protein component may comprise any substance containing two or more amino acids linked by a peptide bond. The protein component may contain some or all of the 20 naturally occurring amino acids, and the remainder of the protein component may contain any non-naturally occurring amino acid. Accordingly, the methods proposed herein can be implemented in relation to a sample containing a protein containing one or more naturally occurring amino acids, or one or more non-naturally occurring amino acids. In various embodiments, the protein in the sample containing the protein component is an antigen binding protein comprising any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a recombinant antibody, a single chain antibody, a diabody, a tribody, a tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, IgG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 antibody and fragments thereof, Fc domain; peptide; a hybrid protein with an Fc fragment and a therapeutic protein.
Используемый в настоящей заявке термин реакционноспособные вещества означает любой компонент раствора, который способен или может вступать в реакцию с другим компонентом, приводя к модификации или окислению вступившего в реакцию компонента. Неограничивающий перечень примеров реакционноспособных веществ включает ионы кислорода (например, О2-), ионы гидроксила (например, ОН-) и пероксиды (например, Н2О2).As used herein, the term reactive substances means any component of a solution that is capable or capable of reacting with another component, resulting in modification or oxidation of the reacted component. Non-limiting examples of reactive species include oxygen ions (eg, O2- ), hydroxyl ions (eg, OH-), and peroxides (eg, H2O2 ).
Используемый в настоящей заявке термин водное число представляет собой значение, рассчитанное по следующему уравнению:As used herein, the term water number is a value calculated using the following equation:
l-lQ-αίl-lQ-αί
Водное число= ------, т in (ίο) где а = поглощающая способность раствора и l - длина пути в метрах.Water number = ------, t in (ίο) where a = absorption capacity of the solution and l is the path length in meters.
II. Способ инактивации вируса в образце.II. Method for inactivating the virus in a sample.
Вирусная инактивация представляет собой важнейший этап при получении белковых растворов для терапевтического применения. Более того, различными контролирующими органами установлены стандарты вирусной инактивации, и многие производители предпринимали попытки решения этой проблемы. Технологии вирусной инактивации развивались по нескольким направлениям, включая технологию фильтрации, технологию кратковременной высокотемпературной обработки (HTST) и УФС. Хотя каждая из указанных технологий имеет свои сильные стороны, у каждой из них имеются также и недостатки. В случае УФС было отмечено, что длительное воздействие на белки УФС-излучением, представляющее собой эффективный и результативный способ инактивации вирусов, может, тем не менее, приводить к разложению и/или окислению белка. Соответственно, хотя технология УФС и представляет собой эффективный метод инактивации вирусов, воздействие на содержащий белок образец высокими дозами УФС-излучения может приводить к нежелательным эффектам на собственно белок. Соответственно, согласно одному из аспектов описываемого изобретения предложен способ, позволяющий применять высокие дозы УФС, необходимые для инактивации вируса в образце, содержащем белковый компонент, наряду с уменьшением или полным устранением возможности повреждения собственно белка. Соответственно, предложен способ инактивации вируса в образце, содержащем белковый компонент. Согласно одному из вариантов реализации указанный способ может быть реализован следующим образом.Viral inactivation is a critical step in the preparation of protein solutions for therapeutic use. Moreover, viral inactivation standards have been established by various regulatory authorities, and many manufacturers have attempted to address this issue. Viral inactivation technologies have evolved along several lines, including filtration technology, high-temperature short-term treatment (HTST) technology, and UVC. Although each of these technologies has its own strengths, each of them also has disadvantages. In the case of UVC, it has been noted that long-term exposure of proteins to UVC radiation, while an effective and efficient way to inactivate viruses, may nevertheless lead to protein degradation and/or oxidation. Accordingly, although UVC technology is an effective method for inactivating viruses, exposing a protein-containing sample to high doses of UVC radiation can lead to undesirable effects on the protein itself. Accordingly, according to one aspect of the described invention, a method is provided that allows the use of high doses of UVC necessary to inactivate the virus in a sample containing a protein component, while reducing or completely eliminating the possibility of damage to the protein itself. Accordingly, a method has been proposed for inactivating a virus in a sample containing a protein component. According to one embodiment, this method can be implemented as follows.
Сначала получают образец, содержащий белковый компонент; при этом известно, либо предполагается, что указанный образец содержит вирус. Указанный образец, содержащий белковый компонент, может иметь любой состав, с той оговоркой, что указанный образец содержит белок. Например, указанFirst, a sample containing the protein component is obtained; it is known or assumed that the specified sample contains a virus. The specified sample containing the protein component can have any composition, with the proviso that the specified sample contains protein. For example, specified
- 11 044919 ный образец может содержать элюент из хроматографической колонки, собранный в пул. Согласно данному варианту реализации полученный на хроматографической колонке пул может быть собран в ходе любой хроматографической манипуляции. Примеры полученных на хроматографической колонке пулов включают полученный на колонке с белком А пул элюента, содержащий белковый компонент, полученный на колонке с белком G пул элюента, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для гидрофобной хроматографии (ГХ) пул, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) пул, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для ионообменной хроматографии (ИОХ) пул, содержащий белковый компонент, и полученный на гидроксиапатитовой колонке пул, содержащий белковый компонент.- 11 044919 This sample may contain eluent from the chromatographic column collected in a pool. According to this embodiment, the pool obtained on the chromatography column can be collected during any chromatographic manipulation. Examples of chromatography column-derived pools include a Protein A column eluent pool containing a protein component, a Protein G column eluent pool containing a protein component obtained with a hydrophobic interaction chromatography (GC) column, a hydrophobic interaction chromatography (GC) column-containing pool containing a protein component a size exclusion chromatography (SEC) column pool containing the protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column pool containing the protein component, and a hydroxyapatite column pool containing the protein component.
Образец, содержащий белковый компонент, также может содержать выходящий из хроматографической колонки элюент. Например, указанный выходящий элюент может быть получен на выходе из хроматографической колонке; соответственно, указанный способ может быть реализован in situ и в реальном времени. Примеры хроматографических элюентов включают выходящий из колонки с белком А поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки с белком G поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для гидрофобной хроматографии (ГХ) поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для эксклюзионной хроматографии (SEC) поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для ионообменной хроматографии (ИОХ) поток, содержащий белковый компонент, и выходящий из гидроксиапатитовой колонки поток, содержащий белковый компонент.A sample containing a protein component may also contain an eluent exiting the chromatography column. For example, said output eluent may be obtained from a chromatography column; Accordingly, this method can be implemented in situ and in real time. Examples of chromatographic eluents include a protein component A column effluent containing a protein component, a protein G column effluent containing a protein component effluent from a hydrophobic interaction chromatography (GC) column, a protein component effluent from a size exclusion chromatography column ( SEC) a protein component-containing effluent, an ion exchange chromatography (IEC) column effluent containing a protein component, and a hydroxyapatite column effluent containing a protein component.
Хотя описанный способ может применяться для образца, содержащего белковый компонент любого типа, описываемый способ может, в частности, иметь преимущества в контексте терапевтического средства на основе белка, представляющем собой область, где приняты стандарты вирусной инактивации. Соответственно, согласно одному из примеров образец, содержащий белковый компонент, представляет собой образец, содержащий фармацевтическую молекулу на основе белка. Согласно конкретным вариантам реализации белковый компонент образца согласно описываемому способу содержит антигенсвязывающий белок (например, что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего чтолибо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2антитела, IgG3-антитела или IgG4-антитела, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fc-фрагментом и (v) терапевтического белка), Fc-домен, пептид и терапевтический белок. Указанные типы молекул являются распространенными атрибутами терапевтических молекул. Что касается антигенсвязывающих белков-антител, в настоящем описании термин антитело подразумевает полностью принадлежащие человеку (полностью человеческие) антитела, гуманизированные антитела или полностью не принадлежащие человеку антитела (например, антитела мыши), и описываемый способ может быть применен ко всем указанным типам молекул.Although the described method can be applied to a sample containing any type of protein component, the described method may be particularly advantageous in the context of a protein therapeutic, which is an area where viral inactivation standards have been adopted. Accordingly, in one example, the sample containing the protein component is a sample containing a protein-based pharmaceutical molecule. In specific embodiments, the protein component of a sample according to the described method comprises an antigen binding protein (e.g., any one or more of (i) an antigen binding protein comprising any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a recombinant antibody, single chain antibody, diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, IgG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 antibody, and their fragments, (ii) Fc domain; (iii) peptide; (iv) fusion protein with Fc fragment and (v) therapeutic protein), Fc domain, peptide and therapeutic protein. These types of molecules are common attributes of therapeutic molecules. With respect to antigen binding protein antibodies, as used herein, the term antibody includes fully human antibodies, humanized antibodies, or fully non-human antibodies (eg, mouse antibodies), and the described method can be applied to all of these types of molecules.
Согласно различным вариантам реализации описываемого способа образец, подвергаемый обработке с применением описываемых способов, может представлять собой образец, содержащий клетки, в которых требуется инактивировать вирус. Примеры таких образцов включают образец, содержащий тромбоциты, клетки СНО или бактериальные клетки, такие как Е. coli, в которых требуется инактивировать вирусы. Такой образец может содержать культуры клеток. Согласно указанным вариантам реализации указанный способ может быть реализован в соответствии с приведенным описанием, с заменой образца, содержащего клетки, на образец, содержащий белковый компонент.According to various embodiments of the described method, the sample being processed using the described methods may be a sample containing cells in which the virus is desired to be inactivated. Examples of such samples include a sample containing platelets, CHO cells, or bacterial cells such as E. coli in which viruses are desired to be inactivated. Such a sample may contain cell cultures. According to these embodiments, the specified method can be implemented in accordance with the above description, replacing the sample containing cells with a sample containing a protein component.
Вирусной инактивации УФС чаще всего подвергают образцы, содержащие белковый компонент, или образец, содержащий такие клетки, как тромбоциты, хотя это не является обязательным требованием; согласно другим вариантам реализации описываемые способы могут также применяться для удаления вируса из образца, который не содержит белкового компонента.UVC viral inactivation is most often applied to samples containing a protein component or a sample containing cells such as platelets, although this is not a requirement; in other embodiments, the described methods can also be used to remove virus from a sample that does not contain a protein component.
Согласно одному из аспектов, описываемые способы направлены на инактивацию вирусов, которые могут быть непреднамеренно привнесены в образцы, содержащие белковый компонент. Возможные источники непреднамеренного привнесения вирусов в процесс получения белков включают загрязненные сырьевые материалы или контакт с производственным персоналом. Одним из преимуществ описываемых способов является то, что они подходят для вирусов любого типа, и независимо от того, имеет указанный вирус оболочку или не имеет оболочки. Таким образом, указанный способ может применяться для двуцепочечных ДНК-вирусов, одноцепочечных ДНК-вирусов, двуцепочечные РНК-вирусы вирусы и одноцепочечные РНК-вирусы. Примеры семейств вирусов, по умолчанию включающих всех представителей указанного семейства, которые могут быть инактивированы с применением описываемых способов, включают adenoviridae, asfarviridae, herpesviridae, iridoviridae, papillomaviridae, polyomaviridae, poxviridae, circoviridae, hepadnaviridae, parvoviridae, birnaviridae, reoviridae, arenaviridae, vornaviridae, bunyaviridae, deltaviridae, filoviridae, orthomyxoviridae, paramyxoviridae, rhabdoviridae, arterioviridae, astroviridae, caliciviridae, coronaviridae, flaviviridae, гепатит Е-подобных вирусов, nodaviridae, picornaviridae, togaviridae и tertroviridae. Согласно конкретным вариантам реализации, которые могут подходить, в частности, для применения в способах получения терапевтических белков, вирусы, которые могут быть инак- 12 044919 тивированы с применением описываемых способов, включают парвовирус MVM, ретровирус MuLV или буньявирус CVV.In one aspect, the described methods are aimed at inactivating viruses that may be inadvertently introduced into samples containing a protein component. Possible sources of unintentional introduction of viruses into the protein production process include contaminated raw materials or contact with production personnel. One of the advantages of the described methods is that they are suitable for viruses of any type, and regardless of whether the specified virus has an envelope or does not have an envelope. Thus, this method can be applied to double-stranded DNA viruses, single-stranded DNA viruses, double-stranded RNA viruses and single-stranded RNA viruses. Examples of families of viruses, by default including all members of a specified family, that can be inactivated using the methods described include adenoviridae, asfarviridae, herpesviridae, iridoviridae, papillomaviridae, polyomaviridae, poxviridae, circoviridae, hepadnaviridae, parvoviridae, birnaviridae, reoviridae, arenaviridae, vornaviridae, bunyaviridae, deltaviridae, filoviridae, orthomyxoviridae, paramyxoviridae, rhabdoviridae, arterioviridae, astroviridae, caliciviridae, coronaviridae, flaviviridae, hepatitis E-like viruses, nodaviridae, picornaviridae, togaviridae and tertroviridae. In specific embodiments that may be particularly suitable for use in methods for producing therapeutic proteins, viruses that can be inactivated using the described methods include MVM parvovirus, MuLV retrovirus, or CVV bunyavirus.
Следуя указанному способу далее, определяют целевую дозу УФ-излучения, под воздействием которой происходит инактивация вируса. Для того, чтобы наиболее эффективно и результативно инактивировать вирус с применением УФС, желательно определить целевую дозу УФС, которая обеспечит требуемый результат. Хотя описанные способы могут быть реализованы без оптимизации условий воздействия УФС (которые в совокупности составляют дозу УФС) для подлежащего инактивации типа вируса, и для реализации указанного способа может использоваться любая удобная доза УФС, эффективность указанного способа может быть увеличена за счет определения целевой дозы, специфичной для подлежащего инактивации вируса. Отмечено, что для некоторых вирусов условия инактивации УФСизлучением одинаковы, и можно инактивировать вирусы двух или более типов с помощью единственной процедуры согласно описанному способу, подобрав подходящие условия воздействия. Проводились различные исследования для определения чувствительности к УФ различных ДНК- и РНК-содержащих вирусов. См., например, Lytle & Sagripanti, (2005) J Virol. 79:14244-252, и Knipe et al., (2007) Field's Virology, Lippincott Williams & Wilkins, включенный в настоящую заявку посредством ссылки, и фиг. 11 и 12.Following this method further, the target dose of UV radiation is determined, under the influence of which the virus is inactivated. In order to most effectively and efficiently inactivate the virus using UVC, it is desirable to determine the target dose of UVC that will provide the required result. Although the described methods can be implemented without optimizing the UVC exposure conditions (which collectively constitute the UVC dose) for the type of virus to be inactivated, and any convenient dose of UVC can be used to implement the specified method, the effectiveness of the specified method can be increased by determining the target dose specific for the virus to be inactivated. It is noted that for some viruses the conditions for inactivation by UV radiation are the same, and it is possible to inactivate two or more types of viruses using a single procedure according to the described method, selecting suitable exposure conditions. Various studies have been conducted to determine the UV sensitivity of various DNA and RNA viruses. See, for example, Lytle & Sagripanti, (2005) J Virol. 79:14244-252, and Knipe et al., (2007) Field's Virology, Lippincott Williams & Wilkins, incorporated herein by reference, and FIG. 11 and 12.
Затем в образец добавляют защитное средство для получения стабилизированной смеси. Одна из функций защитного средства состоит в захвате реакционноспособных веществ, способных разрушать или модифицировать компоненты образца, например, белка в образце, чтобы уменьшить или полностью предотвратить какие-либо модификации или разложение, которые могут происходить в результате воздействия на образец УФС-излучения. В частности, воздействие на раствор дозами УФС-излучения, необходимыми для определенной процедуры, например, для инактивации вирусов, может приводить к образованию реакционноспособных веществ. В некоторых случаях присутствие указанных реакционноспособных веществ в образце может приводить к нежелательным модификациям, например, за счет непрямого окисления компонентов образца, в том числе белков. В других случаях присутствие реакционноспособных веществ в образце может также способствовать непрямой модификации компонентов образца. Как было отмечено в настоящем описании, вероятность модификации и/или разложения белков представляет собой одну из проблем, связанных с применением УФС-излучения в способах вирусной инактивации.A preservative is then added to the sample to obtain a stabilized mixture. One of the functions of the protectant is to trap reactive substances that can degrade or modify sample components, such as protein in the sample, to reduce or completely prevent any modifications or degradation that may occur as a result of exposing the sample to UVC radiation. In particular, exposing a solution to doses of UVC radiation required for a specific procedure, for example, to inactivate viruses, can lead to the formation of reactive substances. In some cases, the presence of these reactive substances in the sample may lead to undesirable modifications, for example, due to indirect oxidation of sample components, including proteins. In other cases, the presence of reactive substances in the sample may also contribute to indirect modification of sample components. As noted herein, the potential for modification and/or degradation of proteins is one of the concerns associated with the use of UVC radiation in viral inactivation methods.
Примеры реакционноспособных веществ, способных разрушать или модифицировать белки, включают такие реакционноспособные вещества, как ионы кислорода (например, О2-), ионы гидроксила (например, ОН-) и пероксиды (например, Н2О2). Поскольку указанные и другие реакционноспособные вещества часто образуются при воздействии на раствор высокими дозами УФС-излучения, которые часто необходимы для эффективной вирусной инактивации, предпочтительно добавление защитного средства до воздействия на образец УФ-излучением.Examples of reactive species capable of degrading or modifying proteins include reactive species such as oxygen ions (eg, O 2 - ), hydroxyl ions (eg, OH - ) and peroxides (eg, H 2 O 2 ). Because these and other reactive substances are often formed when a solution is exposed to high doses of UV radiation, which are often necessary for effective viral inactivation, it is preferable to add a protectant before exposing the sample to UV radiation.
Не все химические вещества могут быть использованы в качестве защитного средства. На самом деле, для определения подходящих защитных средств, в соответствии с изложенным в приведенных Примерах, проводили подробное исследование. Подходящее защитное средство представляет собой соединение, обладающее способностью захватывать любые реакционноспособные вещества, присутствующие в образце, например, образующиеся при воздействии УФС, так что эффект указанных реакционноспособных веществ на компоненты образца (например, на белок) уменьшается по сравнению с эффектом указанных реакционноспособных веществ на компоненты образца в отсутствие защитного средства. В некоторых случаях разложение или модификация компонентов образца, обусловленные воздействием реакционноспособных веществ, образующихся при УФС-процедуре, может быть предотвращено(а) с помощью применения защитного средства.Not all chemicals can be used as a protective agent. In fact, detailed research was carried out to determine suitable protective agents as outlined in the Examples provided. A suitable preservative is a compound that has the ability to capture any reactive substances present in the sample, such as those produced by exposure to UV light, such that the effect of said reactive substances on components of the sample (eg, protein) is reduced relative to the effect of said reactive substances on the components sample in the absence of a protective agent. In some cases, degradation or modification of sample components due to exposure to reactive substances generated during the UVC procedure can be prevented by the use of a preservative.
Помимо эффективности для нейтрализации нежелательных последствий присутствия в образце любых реакционноспособных веществ, при выборе защитного средства также необходимо учитывать затруднение, связанное с его удалением из образца после воздействия УФС. При реализации описываемого способа в отношении образца, содержащего терапевтическую молекулу, такую как антигенсвязывающий белок (например, что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fabфрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2-антитела, IgG3-антитела или IgG4-антитела, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fc-фрагментом и (v) терапевтического белка) или терапевтический белок, указанное соображение приобретает большую важность. В связи с нормативными ограничениями, налагаемыми на качество продукции, желательным свойством защитного средства является возможность его удаления из образца после реализации защитной функции.In addition to its effectiveness in neutralizing the undesirable effects of any reactive substances present in a sample, the choice of a protective agent must also take into account the difficulty associated with its removal from the sample after exposure to UVC. When implementing the described method in relation to a sample containing a therapeutic molecule, such as an antigen binding protein (for example, any one or more of (i) an antigen binding protein containing any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, recombinant antibody, single chain antibody, diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, IgG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 -antibodies, and fragments thereof, (ii) an Fc domain; (iii) a peptide; (iv) a fusion protein with an Fc fragment; and (v) a therapeutic protein) or therapeutic protein, this consideration becomes of great importance. Due to regulatory restrictions imposed on product quality, a desirable property of a protective agent is the ability to remove it from the sample after the protective function has been implemented.
Предложен перечень подходящих защитных средств, учитывающий все описанные выше необходимые для защитного средства свойства; он включает, не ограничиваясь перечисленными, тирозин, триптофан, метионин, пиридоксин и рибофлавин. Согласно различным вариантам реализации защитное средство содержит два или более соединений в различных пропорциях. Например, защитное средствоA list of suitable protective agents is proposed, taking into account all the properties necessary for a protective agent described above; it includes, but is not limited to, tyrosine, tryptophan, methionine, pyridoxine and riboflavin. In various embodiments, the protectant contains two or more compounds in varying proportions. For example, a protective agent
- 13 044919 может содержать тирозин, триптофан, либо и тирозин, и триптофан в любых нужных пропорциях. Точный состав и пропорции в комбинации защитных средств могут быть определены эмпирически и/или согласно приведенному в настоящей заявке описанию.- 13 044919 may contain tyrosine, tryptophan, or both tyrosine and tryptophan in any desired proportions. The exact composition and proportions in the combination of protective agents can be determined empirically and/or as described herein.
Дополнительные варианты защитных средств могут быть легко определены с применением настоящего описания в качестве руководства. Согласно одному из таких вариантов скрининга потенциальное защитное средство может быть добавлено в содержащий белок образец, подвергаемый воздействию УФС-излучения в дозе, подходящей для инактивирования одного или более вирусов (фиг. 11 и 12, а также источники, цитируемые в настоящей заявке, могут быть использованы в качестве руководства при определении релевантной дозы УФС); затем проводится анализ для определения степени разложения или модификации белка. С этой целью могут применяться стандартные хроматографические и аналитические техники. Например, для оценки модификации белка может применяться ИОХ, а ЭХ или массспектроскопия может применяться для анализа разложения белка.Additional options for protective devices can be easily determined using the present description as a guide. In one such screening option, a potential protective agent may be added to a protein-containing sample exposed to UV light at a dose suitable to inactivate one or more viruses (FIGS. 11 and 12, and references cited herein may be used as a guide in determining the appropriate dose of UVC); an analysis is then performed to determine the degree of degradation or modification of the protein. For this purpose, standard chromatographic and analytical techniques can be used. For example, IOC can be used to assess protein modification, and SEC or mass spectroscopy can be used to analyze protein degradation.
Используемое в описанных способах защитное средство может быть добавлено в любой концентрации. Согласно предпочтительному варианту реализации защитное средство добавляют до концентрации, эффективно уменьшающей или полностью устраняющей модификацию или разложение компонента образца. Количество защитного средства может быть определено аналогичным идентификации защитного средства образом, то есть выбранное защитное средство может быть добавлено в образец в начальной концентрации, указанный образец подвергают воздействию УФС-излучения, и определяют степень разложения и/или модификации компонента образца (например, белка) с применением общепринятого метода. Как и при идентификации защитного средства, подходящие техники включают ИОХ, ЭХ и массспектроскопию. В том случае, если нужная степень защиты белкового компонента не достигнута, оценка может проводиться повторно до тех пор, пока не будет определена концентрация, обеспечивающая требуемую степень защиты. Согласно конкретному варианту реализации защитное средство добавляют в образец при отношении концентраций, составляющем более чем 1 часть защитного средства на 200 частей белка. Иными словами, указанное защитное средство может быть добавлено в образец в относительной концентрации более чем 1 мМ защитного средства на 200 мМ белка (т.е., 1:200). Другие подходящие для применения относительные концентрации включают 1:180, 1:170, 1:160, 1:150, 1:140, 1:130, 1:120, 1:110, 1:100, 1:90, 1:80, 1:70, 1:60, 1:50, 1:40, 1:30, 1:20 или 1:10.The protective agent used in the described methods can be added in any concentration. In a preferred embodiment, the preservative is added to a concentration that effectively reduces or eliminates modification or degradation of the sample component. The amount of protective agent can be determined in a similar manner to identifying the protective agent, that is, the selected protective agent can be added to the sample at an initial concentration, said sample is exposed to UV light, and the degree of degradation and/or modification of the sample component (e.g., protein) is determined with using the generally accepted method. As with protective agent identification, suitable techniques include IOC, SEC and mass spectroscopy. If the required degree of protection for the protein component is not achieved, the evaluation may be repeated until the concentration that provides the required degree of protection is determined. In a specific embodiment, the protectant is added to the sample at a concentration ratio of greater than 1 part protectant to 200 parts protein. In other words, the specified protective agent can be added to the sample at a relative concentration of more than 1 mm protective agent per 200 mm protein (ie, 1:200). Other suitable relative concentrations include 1:180, 1:170, 1:160, 1:150, 1:140, 1:130, 1:120, 1:110, 1:100, 1:90, 1:80 , 1:70, 1:60, 1:50, 1:40, 1:30, 1:20 or 1:10.
Хотя предлагаемые защитные средства и концентрации защитных средств согласно приведенному описанию подходят для применения, легко могут быть определены дополнительные варианты защитных средств и концентрации защитных средств с применением эмпирического матричного метода. Согласно одному из примеров такого подхода может быть построена матрица, на одной из осей которой представлены различные потенциальные защитные средства, а на другой оси представлены различные уровни концентрации. Для заполнения матрицы предпочтительными защитными средствами и предпочтительными концентрациями указанных защитных средств могут быть проведены эксперименты согласно приведенному описанию (например, с применением ЭХ, ИОХ и/или масс-спектроскопии для оценки эффекта конкретного защитного средства и конкретной концентрации). Указанный подход позволит обнаружить дополнительные варианты защитных средств и концентраций защитных средств.Although the proposed protectants and protectant concentrations as described are suitable for use, additional protectant options and protectant concentrations can be easily determined using an empirical matrix method. In one example of this approach, a matrix may be constructed with one axis representing the various potential protective agents and the other axis representing the various concentration levels. To populate the matrix with preferred protectants and preferred concentrations of said protectants, experiments may be performed as described herein (eg, using SEC, IOC, and/or mass spectroscopy to evaluate the effect of a particular protectant and a particular concentration). This approach will allow us to discover additional variants of protective agents and concentrations of protective agents.
После получения стабилизированной смеси, содержащей образец, содержащий белковый компонент и защитное средство, указанную стабилизированную смесь подвергают воздействию УФ-излучения, поступающего из источника, работающего на выбранном уровне мощности и на выбранной длине волны на протяжении выбранного периода времени. Для обозначения комбинации указанных параметров в настоящей заявке используют собирательный термин доза УФС. Примеры источников, подходящих для применения в описываемом способе, включают источники УФС Newport Oriel® Flood, например, модель 97536.After obtaining a stabilized mixture containing a sample containing a protein component and a protective agent, the stabilized mixture is exposed to UV radiation from a source operating at a selected power level and wavelength for a selected period of time. To denote the combination of these parameters in this application, the collective term UVC dose is used. Examples of sources suitable for use in the described method include Newport Oriel® Flood UVC sources, such as model 97536.
Источник УФС предпочтительно выполнен с возможностью настройки для работы в диапазоне уровней мощности. Предпочтительные уровни мощности варьируют в диапазоне от приблизительно 1 мДж до приблизительно 1000 мДж. Согласно конкретным примерам источник УФС способен обеспечивать приблизительно 1 мДж, приблизительно 10 мДж, приблизительно 25 мДж, приблизительно 50 мДж, приблизительно 75 мДж, приблизительно 100 мДж, приблизительно 125 мДж, приблизительно 200 мДж, приблизительно 250 мДж, приблизительно 300 мДж, приблизительно 350 мДж, приблизительно 400 мДж, приблизительно 500 мДж, приблизительно 600 мДж, приблизительно 700 мДж, приблизительно 800 мДж, приблизительно 900 мДж или приблизительно 1000 мДж. Желательно также, чтобы имелась возможность переключать источник УФС с первого уровня мощности на второй уровень мощности, либо автоматически в ответ на сигнал обратной связи от датчика, либо вручную силами оператора.The UVC source is preferably configured to operate over a range of power levels. Preferred power levels range from about 1 mJ to about 1000 mJ. In specific examples, the UVC source is capable of providing approximately 1 mJ, approximately 10 mJ, approximately 25 mJ, approximately 50 mJ, approximately 75 mJ, approximately 100 mJ, approximately 125 mJ, approximately 200 mJ, approximately 250 mJ, approximately 300 mJ, approximately 350 mJ , approximately 400 mJ, approximately 500 mJ, approximately 600 mJ, approximately 700 mJ, approximately 800 mJ, approximately 900 mJ or approximately 1000 mJ. It is also desirable to be able to switch the UVC source from the first power level to the second power level, either automatically in response to feedback from the sensor, or manually by the operator.
Источник УФС также предпочтительно выполнен с возможностью доставки УФС-излучения в определенном диапазоне длин волн. Предпочтительным является диапазон длин волн от приблизительно 200 нм до приблизительно 280 нм, что соответствует полному диапазону С-участка УФ-спектра. Согласно конкретным предпочтительным вариантам реализации длина волны составляет приблизительно 254 нм.The UVC source is also preferably configured to deliver UVC radiation in a specific wavelength range. The preferred wavelength range is from about 200 nm to about 280 nm, which corresponds to the full range of the C region of the UV spectrum. In specific preferred embodiments, the wavelength is approximately 254 nm.
При добавлении защитного средства или комбинации защитных средств в образец с получением стабилизированной смеси поглощающая способность указанной стабилизированной смеси может изменяться по сравнению с поглощающей способностью образца без добавления защитного средства. Напри- 14 044919 мер, добавленное(ые) защитное(ые) средство(а) или другие соединения, присутствующие в стабилизированном образце (например, буферные компоненты, солюбилизирующие агенты и т.д.) могут поглощать часть УФ-излучения воздействующего на образец. Это может приводить к уменьшению эффективного количества УФ-излучения, получаемого любым присутствующим в образце вирусом и, в результате, к уменьшению эффективности вирусной инактивации.When a protectant or combination of protectants is added to a sample to form a stabilized mixture, the absorbency of said stabilized mixture may change compared to the absorbency of the sample without the addition of the protectant. For example, added protective agent(s) or other compounds present in the stabilized sample (eg, buffer components, solubilizing agents, etc.) may absorb some of the UV radiation incident on the sample. This may result in a reduction in the effective amount of UV radiation received by any virus present in the sample and, as a result, a reduction in the effectiveness of viral inactivation.
Для учета поглощающей способности, присущей защитному(ым) средству(ам) и/или другим компонентам раствора, и подтверждения того, что в стабилизированную смесь поступила целевая доза УФСизлучения, может использоваться обратная связь, обеспечивающая изменение параметров воздействия УФ-излучением в зависимости от оценки поглощения смесью УФ-излучения. Соответственно, после оценки поглощающей способности смеси, попадающей в устройство для облучения УФС, параметры излучения внутри устройства (например, мощность лампы, время нахождения или др.) могут быть временно изменены, чтобы обеспечить поступление целевой дозы в стабилизированную смесь, выходящую из устройства. Такая оценка может, как вариант, быть проведена путем измерения поглощающей способности смеси, выходящей из устройства, либо путем измерения параметров смеси внутри устройства. Согласно одному из вариантов реализации такая оценка может быть выполнена путем мониторинга поглощающей способности образца при заданной длине волны, например, 254 нм. Показатели поглощения могут быть использованы для определения полученной дозы, и могут быть определены как скорректированные данные о доставленной дозе энергии, учитывающие поглощающую способность компонентов, которые могут содержаться в образце (например, белка, защитных химических веществ или других присутствующих в растворе химикатов) в отношении ультрафиолетового излучения. Согласно одному из вариантов реализации указанная оценка может быть выполнена путем измерения мощности источника излучения на поверхности раствора. Как вариант, мощность источника излучения может быть измерена на поверхности лампы. Также для оценки мощности источника излучения может быть измерена электрическая мощность, потребляемая лампой.Feedback may be used to account for the inherent absorptive capacity of the protectant(s) and/or other components of the solution and to ensure that the stabilized mixture has received the target dose of UV radiation, allowing the UV exposure parameters to vary based on the assessment absorption of UV radiation by the mixture. Accordingly, after assessing the absorptivity of the mixture entering the UVC irradiation device, radiation parameters within the device (e.g., lamp power, residence time, etc.) can be temporarily modified to ensure that the target dose is delivered to the stabilized mixture exiting the device. Such an assessment may alternatively be carried out by measuring the absorption capacity of the mixture leaving the device, or by measuring the parameters of the mixture inside the device. In one embodiment, such an assessment can be performed by monitoring the absorbance of the sample at a given wavelength, for example, 254 nm. Absorbance readings can be used to determine the dose received, and can be defined as adjusted energy dose delivery data that takes into account the absorbance of components that may be present in the sample (for example, protein, protective chemicals, or other chemicals present in the solution) with respect to ultraviolet radiation. According to one embodiment, this assessment can be performed by measuring the power of the radiation source on the surface of the solution. Alternatively, the power of the radiation source can be measured at the surface of the lamp. Also, to estimate the power of the radiation source, the electrical power consumed by the lamp can be measured.
Ожидается, что указанная оценка позволит определить уменьшение полученной дозы, обусловленное поглощающей способностью защитного(ых) средств(а) в стабилизированном образце. Соответственно, что-либо одно или более из длины волны, мощности источника УФ-излучения и времени воздействия УФ-излучением затем модулируют, если, согласно указанной оценке, в стабилизированную смесь не поступила целевая доза УФ-облучения.This assessment is expected to determine the reduction in received dose due to the absorbency of the protective agent(s) in the stabilized sample. Accordingly, any one or more of wavelength, UV source power, and UV exposure time are then modulated if the stabilized mixture is judged to have not received a target dose of UV radiation.
Согласно одному из вариантов реализации для сосуда с интенсивным перемешиванием, в который поступает коллимированный пучок УФС-излучения, доза может быть скорректирована с помощью применения формулы:In one embodiment, for a highly agitated vessel receiving a collimated beam of UVC radiation, the dose can be adjusted by applying the formula:
Водное число=------, al In (10)’ где а = поглощающая способность раствора и l - длина пути. См., например, Bolton, (2003) ASCE, 129(3): 209-215. После определения водного числа для конкретной процедуры вирусной инактивации целевую дозу УФ-излучения делят на указанное водное число для определения времени воздействия для обработки. Согласно другому варианту реализации для сосуда без перемешивания, в который поступает УФС-излучение (например, тонкопленочного реактора или аналога) доза может быть скорректирована с помощью применения формулы:Water number=------, al In (10)’ where a = absorptive capacity of the solution and l is the path length. See, for example, Bolton, (2003) ASCE, 129(3): 209-215. Once the water number for a particular viral inactivation procedure is determined, the target UV dose is divided by the specified water number to determine the exposure time for the treatment. In another embodiment, for an unstirred vessel into which UVC radiation is applied (e.g., a thin film reactor or the like), the dose can be adjusted by applying the formula:
доза ~ (Р / Q)exp(-al) = (Ро / Qo)exp(-aol), где а = поглощающая способность раствора, и l - длина пути по кольцевым зазорам. В указанной формуле Р представляет собой выходную мощность лампы, a Q представляет собой объемную скорость потока смеси с поглощающей способностью = а; Р0 и Q0 представляют собой мощность и скорость потока эталонной смеси с поглощающей способностью = а0. См., например, Ye, Z (2007) UV Disinfection Between Concentric Cylinders (диссертация на соискание степени PhD, Технологический институт штата Джорджия (Georgia Institute of Technology)).dose ~ (P / Q)exp(-al) = (Po / Qo)exp(-aol), where a = absorption capacity of the solution, and l is the path length along the annular gaps. In the above formula, P represents the output power of the lamp, and Q represents the volumetric flow rate of the mixture with absorption capacity = a; P 0 and Q 0 represent the power and flow rate of the reference mixture with absorption capacity = a 0 . See, for example, Ye, Z (2007) UV Disinfection Between Concentric Cylinders (PhD thesis, Georgia Institute of Technology).
Следует отметить, что любые или все стадии описываемых способов могут быть выполнены в ручном режиме или любым удобным автоматизированным способом, например, с использованием автоматизированных или компьютеризированных систем. Согласно некоторым вариантам реализации процесс может быть полностью автоматизирован. Согласно другим вариантам реализации один или более этапов могут быть автоматизированы. Например, измерение доставленной дозы и модулирование в ответ на изменения уровней целевой дозы могут представлять собой один автоматизированный этап. Согласно одному из вариантов реализации стабилизированный образец подвергают воздействию УФ-излучения и одновременно отслеживают отклонения от целевой дозы. Если отклонения от целевой дозы обнаружены, модуль управления способен регулировать время воздействия, длину волны излучения или мощность источника УФ, обеспечивая получение целевой дозы. Это может происходить в режиме реального времени с помощью элемента обратной связи.It should be noted that any or all steps of the described methods can be performed manually or in any convenient automated manner, for example, using automated or computerized systems. In some embodiments, the process may be fully automated. In other embodiments, one or more steps may be automated. For example, measuring the delivered dose and modulating in response to changes in target dose levels may be one automated step. In one embodiment, the stabilized sample is exposed to UV light while deviations from the target dose are monitored. If deviations from the target dose are detected, the control module is able to adjust the exposure time, radiation wavelength, or UV source power to ensure the target dose is delivered. This can happen in real time using a feedback element.
Описываемый способ может быть реализован в любом масштабе, и либо в виде отдельной процедуры, либо в виде непрерывного поточного процесса. Согласно одному из вариантов реализации отдельной процедуры в сосуде образуется стабилизированный образец любого объема. Затем указанный сосуд подвергают воздействию УФ-излучения (например, УФС-излучения) и затем проводят оценку инактивацииThe described method can be implemented at any scale, and either as a separate procedure or as a continuous flow process. According to one embodiment of a separate procedure, a stabilized sample of any volume is formed in the vessel. Said vessel is then exposed to UV radiation (e.g. UVC radiation) and then assessed for inactivation
- 15 044919 вирусов. Указанная процедура может быть повторена до инактивации любых присутствующих в образце вирусов. Как вариант, указанная оценка может проводиться в непрерывном режиме одновременно с воздействием УФ-излучением. После инактивации вируса образец может быть перенесен в другой сосуд для дальнейшей обработки или упаковки.- 15 044919 viruses. This procedure can be repeated until any viruses present in the sample are inactivated. Alternatively, this assessment can be carried out continuously simultaneously with exposure to UV radiation. Once the virus is inactivated, the sample can be transferred to another vessel for further processing or packaging.
Согласно варианту реализации непрерывного поточного процесса, стабилизированный образец может быть получен из выходящего потока с предыдущей стадии очистки, причем защитное средство добавляют в выходящий поток при вытекании из первой колонки. Защитное средство может быть смешано с выходящим потоком за счет любых сил сдвига, связанных с введением защитного средства в выходящий поток. Затем стабилизированный образец может быть проведен через устройство, конфигурация которого позволяет непрерывно воздействовать УФ-излучением на проходящий через него образец. После доставки целевой дозы УФ-излучения выходящий продукт может быть направлен на вторую процедуру очистки, например, на стадию очистки от защитного(ых) средств(а), присутствие которого(ых) нежелательно, или других соединений, присутствующих в стабилизированном образце.In an embodiment of a continuous flow process, a stabilized sample may be obtained from the effluent from a previous purification step, with a protective agent added to the effluent as it flows from the first column. The preservative may be mixed with the effluent stream due to any shear forces associated with the introduction of the preservative into the effluent stream. The stabilized sample can then be passed through a device configured to continuously expose the sample passing through it to UV light. After delivery of the target dose of UV radiation, the effluent can be sent to a second purification step, for example, to remove undesired protective agent(s) or other compounds present in the stabilized sample.
Согласно другому аспекту описываемый способ может быть реализован в любом масштабе, от лабораторного масштаба до промышленного масштаба. При реализации указанного способа в промышленном масштабе целесообразным может оказаться разделение стабилизированного образца на аликвоты и параллельная обработка каждой аликвоты. Например, несколько источников УФС могут работать параллельно для обеспечения обработки больших объемов стабилизированного образца. На фиг. 13 представлен схематический пример подобной конфигурации.According to another aspect, the described method can be implemented on any scale, from laboratory scale to industrial scale. When implementing this method on an industrial scale, it may be advisable to divide the stabilized sample into aliquots and parallel processing of each aliquot. For example, multiple UVC sources can operate in parallel to provide processing of large volumes of stabilized sample. In fig. 13 shows a schematic example of such a configuration.
III. Способ уменьшения разложения или модификации белка, обусловленных присутствием реакционноспособных веществ, образующихся при воздействии УФ.III. A method of reducing protein degradation or modification caused by the presence of reactive substances formed when exposed to UV.
Согласно приведенному в настоящей заявке описанию и фиг. 1-8 образец, содержащий белковый компонент, может подвергаться разложению или модификации при воздействии УФ-изучения, в частности, излучения в УФС-диапазоне. УФС-диапазон, однако, представляет собой область спектра, наиболее эффективную для достижения различных целей, например, для инактивации вирусов, и подходит, в частности, для применения на производстве. Наблюдаемые разложение и/или модификация белка могут быть обусловлены присутствием реакционноспособных веществ, которые образуются при облучении растворяющего компонента образца ультрафиолетом или ионизирующим излучением. Примеры реакционноспособных веществ включают ионы кислорода (например, О2-), ионы гидроксила (например, ОН-) и пероксидные соединения (например, Н2О2). Присутствие реакционноспособных веществ может оказывать разрушительное действие на белки. См., например, Cabiscol, et al., (2010) Int. Microbiol, 3:315 и Bandyopadhyay et al. (1999) Curr. Sci. 77:658-666.According to the description given in this application and FIG. 1-8, a sample containing a protein component may be degraded or modified when exposed to UV radiation, in particular radiation in the UV range. The UVC region, however, is the region of the spectrum that is most effective for various purposes, such as virus inactivation, and is particularly suitable for industrial applications. The observed degradation and/or modification of the protein may be due to the presence of reactive substances that are formed when the dissolving component of the sample is irradiated with ultraviolet or ionizing radiation. Examples of reactive species include oxygen ions (eg, O 2 - ), hydroxyl ions (eg, OH - ) and peroxide compounds (eg, H 2 O 2 ). The presence of reactive substances can have a destructive effect on proteins. See, for example, Cabiscol, et al., (2010) Int. Microbiol 3:315 and Bandyopadhyay et al. (1999) Curr. Sci. 77:658-666.
В ходе процедуры получения белка УФ-излучение может применяться для инактивации вирусов, однако оно также может способствовать разложению и/или модификации белка. Соответственно, согласно одному из аспектов в описанном в настоящей заявке изобретении предложен способ уменьшения разложения или модификации белка, обусловленных присутствием реакционноспособных веществ, образующихся при воздействии УФ. Согласно одному из вариантов реализации описываемый способ может быть реализован следующим образом.During the protein production procedure, UV radiation can be used to inactivate viruses, but it can also promote degradation and/or modification of the protein. Accordingly, in one aspect, the invention described herein provides a method for reducing protein degradation or modification caused by the presence of reactive substances generated by exposure to UV. According to one embodiment, the described method can be implemented as follows.
Сначала получают образец, содержащий белковый компонент, заведомо или предположительно разлагающийся или претерпевающий модификацию в присутствии реакционноспособных веществ. Образец, содержащий белковый компонент, может иметь любой состав, с той оговоркой, что указанный образец содержит белок. Например, указанный образец может содержать элюент хроматографической колонки, собранный в пул. Согласно данному варианту реализации полученный на хроматографической колонке пул может быть собран в ходе любой хроматографической манипуляции. Примеры полученных на хроматографической колонке пулов включают пул элюента колонки с белком А, содержащий белковый компонент, полученный на колонке с белком G пул элюента, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для гидрофобной хроматографии (ГХ) пул, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) пул, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для ионообменной хроматографии (ИОХ) пул, содержащий белковый компонент, и полученный на гидроксиапатитовой колонке пул, содержащий белковый компонент.First, a sample is obtained containing a protein component that is known or suspected to decompose or undergo modification in the presence of reactive substances. The sample containing the protein component can have any composition, with the proviso that the specified sample contains protein. For example, said sample may contain a pool of chromatography column eluent. According to this embodiment, the pool obtained on the chromatography column can be collected during any chromatographic manipulation. Examples of chromatography column-derived pools include a Protein A column eluent pool containing a protein component obtained from a Protein G column eluent pool containing a protein component obtained from a hydrophobic interaction chromatography (GC) column a pool containing a protein component obtained from a GC column a size exclusion chromatography (SEC) pool containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column pool containing a protein component, and a hydroxyapatite column pool containing a protein component.
Образец, содержащий белковый компонент, также может содержать выходящий из хроматографической колонки элюент. Например, указанный выходящий элюент может быть получен на выходе из хроматографической колонке; соответственно, указанный способ может быть реализован in situ и в реальном времени. Примеры хроматографических элюентов включают выходящий из колонки с белком А поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки с белком G поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для гидрофобной хроматографии (ГХ) поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для ионообменной хроматографии (ИОХ) поток, содержащий белковый компонент, и выходящий из гидроксиапатитовой колонки поток, содержащий белковый компонент.A sample containing a protein component may also contain an eluent exiting the chromatography column. For example, said output eluent may be obtained from a chromatography column; Accordingly, this method can be implemented in situ and in real time. Examples of chromatographic eluents include a protein component A column effluent containing a protein component, a protein G column effluent containing a protein component effluent from a hydrophobic interaction chromatography (GC) column, a protein component effluent from a size exclusion chromatography column ( An EC stream containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column effluent containing a protein component, and a hydroxyapatite column effluent containing a protein component.
Хотя описанный способ может применяться для образца, содержащего белковый компонент любого типа, описываемый способ может, в частности, иметь преимущества в контексте терапевтического сред- 16 044919 ства на основе белка - области, где разложение и/или модификация белка может(ут) представлять значительные затруднения. Соответственно, согласно одному из примеров образец, содержащий белковый компонент, представляет собой образец, содержащий фармацевтическую молекулу на основе белка. Согласно конкретным вариантам реализации белковый компонент образца согласно описываемому способу содержит антигенсвязывающий белок (например, что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, 1gG2-антитела, IgG3-антитела или IgG4-антитела, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fc-фрагментом и (v) терапевтического белка), Fc-домен, пептид и терапевтический белок. Указанные типы молекул являются распространенными атрибутами терапевтических молекул. Что касается антител, в настоящем описании термин антитело подразумевает полностью принадлежащие человеку антитела, гуманизированные антитела или полностью не принадлежащие человеку антитела (например, антитела мыши); описываемый способ может быть применен ко всем указанным типам молекул.Although the described method can be applied to a sample containing any type of protein component, the described method may be particularly advantageous in the context of protein-based therapeutics, an area where protein degradation and/or modification may be significant. difficulties. Accordingly, in one example, the sample containing the protein component is a sample containing a protein-based pharmaceutical molecule. In specific embodiments, the protein component of a sample according to the described method comprises an antigen binding protein (e.g., any one or more of (i) an antigen binding protein comprising any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a recombinant antibody, single chain antibody, diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, 1gG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 antibody antibodies, and fragments thereof, (ii) Fc domain; (iii) peptide; (iv) fusion protein with Fc fragment and (v) therapeutic protein), Fc domain, peptide and therapeutic protein. These types of molecules are common attributes of therapeutic molecules. With respect to antibodies, as used herein, the term antibody includes fully human antibodies, humanized antibodies, or fully non-human antibodies (eg, mouse antibodies); The described method can be applied to all of these types of molecules.
Согласно различным вариантам реализации описываемого способа образец, подвергаемый обработке с применением описываемых способов, может представлять собой образец, содержащий клетки, в которых требуется инактивировать вирус. Примеры таких образцов включают образец, содержащий тромбоциты, клетки СНО или бактериальные клетки, такие как Е. coli, в которых требуется инактивировать вирусы. Такой образец может содержать культуры клеток. Согласно указанным вариантам реализации указанный способ может быть реализован в соответствии с приведенным описанием, с заменой образца, содержащего клетки, на образец, содержащий белковый компонент.According to various embodiments of the described method, the sample being processed using the described methods may be a sample containing cells in which the virus is desired to be inactivated. Examples of such samples include a sample containing platelets, CHO cells, or bacterial cells such as E. coli in which viruses are desired to be inactivated. Such a sample may contain cell cultures. According to these embodiments, the specified method can be implemented in accordance with the above description, replacing the sample containing cells with a sample containing a protein component.
Следуя указанному способу далее, определяют целевую дозу УФ-излучения. Указанная целевая доза может быть выбрана на любом основании, однако, согласно одному из предпочтительных вариантов реализации, в качестве целевой дозы выбирают дозу, при которой инактивируется представляющий интерес вирус. При выборе целевой дозы, соответствующей дозе УФ для заведомой или вероятной инактивации, например, конкретного представляющего интерес вируса, для наиболее эффективной и результативной инактивации вируса с применением УФС желательно определить целевую дозу УФС, которая обеспечит требуемый результат. Хотя описанные способы могут быть реализованы без оптимизации условий воздействия УФС (которые в совокупности составляют дозу УФС) для подлежащего инактивации типа вируса, и для реализации указанного способа может использоваться любая удобная доза УФС, эффективность указанного способа может быть увеличена за счет определения целевой дозы, специфичной для подлежащего инактивации вируса. Отмечено, что для некоторых вирусов условия инактивации УФС-излучением одинаковы, и подобрав подходящие условия воздействия, можно инактивировать вирусы двух или более типов с помощью единственной процедуры согласно описанному способу. Проводились различные исследования для определения чувствительности к УФ различных ДНК- и РНКсодержащих вирусов. См., например, Lytle & Sagripanti, (2005) J Virol. 79:14244-252, и Knipe et al., (2007) Field's Virology, Lippincott Williams & Wilkins, включенный в настоящую заявку посредством ссылки, и фиг. 11 и 12.Following this method further, the target dose of UV radiation is determined. The target dose may be selected on any basis, however, in one preferred embodiment, the target dose is the dose at which the virus of interest is inactivated. When choosing a target dose that corresponds to the UV dose for known or probable inactivation of, for example, a specific virus of interest, for the most effective and efficient inactivation of the virus using UVC, it is desirable to determine the target dose of UVC that will provide the required result. Although the described methods can be implemented without optimizing the UVC exposure conditions (which collectively constitute the UVC dose) for the type of virus to be inactivated, and any convenient dose of UVC can be used to implement the specified method, the effectiveness of the specified method can be increased by determining the target dose specific for the virus to be inactivated. It is noted that for some viruses the conditions for inactivation by UV radiation are the same, and by selecting suitable exposure conditions, it is possible to inactivate two or more types of viruses using a single procedure according to the described method. Various studies have been conducted to determine the UV sensitivity of various DNA and RNA viruses. See, for example, Lytle & Sagripanti, (2005) J Virol. 79:14244-252, and Knipe et al., (2007) Field's Virology, Lippincott Williams & Wilkins, incorporated herein by reference, and FIG. 11 and 12.
Затем, следуя далее указанному способу, в образец добавляют защитное средство для получения стабилизированной смеси. Одна из функций защитного средства состоит в захвате реакционноспособных веществ, способных разрушать или модифицировать компоненты образца, например, белка в образце, чтобы уменьшить или полностью предотвратить какие-либо модификации или разложение, которые могут происходить в результате воздействия на образец УФС-излучения. В частности, воздействие на раствор требуемыми дозами УФС-излучения может приводить к образованию реакционноспособных веществ согласно приведенному в настоящей заявке описанию. Действительно, в этом заключается одна из проблем, связанных с применением УФС-излучения в способах вирусной инактивации. Присутствие указанных реакционноспособных веществ в образце может приводить к непрямому окислению компонентов образца, включая белки. Кроме того, присутствие реакционноспособных веществ может также способствовать непрямой модификации компонентов образца.Then, following the following method, a preservative is added to the sample to obtain a stabilized mixture. One of the functions of the protectant is to trap reactive substances that can degrade or modify sample components, such as protein in the sample, to reduce or completely prevent any modifications or degradation that may occur as a result of exposing the sample to UVC radiation. In particular, exposure of the solution to the required doses of UV radiation can lead to the formation of reactive substances as described in this application. Indeed, this is one of the problems associated with the use of UVC radiation in viral inactivation methods. The presence of these reactive substances in the sample can lead to indirect oxidation of sample components, including proteins. In addition, the presence of reactive substances may also contribute to indirect modification of sample components.
Примеры реакционноспособных веществ, способных разрушать или модифицировать белки, включают такие реакционноспособные вещества, как ионы кислорода (например, О2-), ионы гидроксила (например, ОН-) и пероксиды (например, Н2О2). Поскольку указанные и другие реакционноспособные вещества часто образуются при воздействии на раствор высокими дозами УФС-излучения, которые часто необходимы для эффективной вирусной инактивации, предпочтительно добавление защитного средства до воздействия на образец УФ-излучением.Examples of reactive species capable of degrading or modifying proteins include reactive species such as oxygen ions (eg, O 2 - ), hydroxyl ions (eg, OH - ) and peroxides (eg, H 2 O 2 ). Because these and other reactive substances are often formed when a solution is exposed to high doses of UV radiation, which are often necessary for effective viral inactivation, it is preferable to add a protectant before exposing the sample to UV radiation.
Не все химические вещества могут быть использованы в качестве защитного средства. Более того, для определения подходящих защитных средств, в соответствии с изложенным в приведенных примерах, проводилось подробное исследование.Not all chemicals can be used as a protective agent. Moreover, detailed research was carried out to determine suitable protective agents as outlined in the examples given.
Подходящее защитное средство представляет собой соединение, обладающее способностью захватывать любые присутствующие в образце реакционноспособные вещества, например, образующиеся при воздействии УФС, так что эффект указанных реакционноспособных веществ на компоненты образцаA suitable preservative is a compound that has the ability to capture any reactive substances present in the sample, such as those formed by exposure to UV light, so that the effect of said reactive substances on the sample components
- 17 044919 (например, на белок) уменьшается по сравнению с эффектом указанных реакционноспособных веществ на компоненты образца в отсутствие защитного средства. В некоторых случаях разложение или модификация компонентов образца, обусловленные воздействием реакционноспособных веществ, образующихся при УФС-процедуре, может быть полностью предотвращено(а) с помощью применения защитного средства.- 17 044919 (for example, on protein) is reduced compared to the effect of said reactive substances on the sample components in the absence of a protective agent. In some cases, degradation or modification of sample components due to exposure to reactive substances generated during the UVC procedure can be completely prevented by the use of a preservative.
Помимо эффективности для нейтрализации нежелательных последствий присутствия в образце любых реакционноспособных веществ, при выборе защитного средства также необходимо учитывать затруднение, связанное с его удалением из образца после воздействия УФС. При реализации описываемого способа в отношении образца, содержащего терапевтическую молекулу, такую как антигенсвязывающий белок (например, что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего один или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, 1gG2-антитела, IgG3антитела или IgG4-антитела, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fcфрагментом и (v) терапевтического белка) или терапевтический белок, указанный вопрос приобретает большую важность. В связи с нормативными ограничениями, налагаемыми на качество продукции, желательным свойством защитного средства является возможность его удаления из образца после реализации защитной функции.In addition to its effectiveness in neutralizing the undesirable effects of any reactive substances present in a sample, the choice of a protective agent must also take into account the difficulty associated with its removal from the sample after exposure to UVC. When implementing the described method in relation to a sample containing a therapeutic molecule, such as an antigen binding protein (for example, any one or more of (i) an antigen binding protein containing one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a recombinant antibody, single chain antibody, diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, 1gG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 antibody, and fragments thereof, (ii) an Fc domain; (iii) a peptide; (iv) a fusion protein with an Fc fragment; and (v) a therapeutic protein) or a therapeutic protein, this issue becomes of great importance. Due to regulatory restrictions imposed on product quality, a desirable property of a protective agent is the ability to remove it from the sample after the protective function has been implemented.
Предложен перечень подходящих защитных средств, учитывающий все описанные выше требуемые свойства защитного средства; он включает, не ограничиваясь перечисленными, тирозин, триптофан, метионин, пиридоксин и рибофлавин. Согласно различным вариантам реализации защитное средство содержит два или более соединений в различных пропорциях. Например, защитное средство может содержать тирозин, триптофан, либо и тирозин, и триптофан в любых нужных пропорциях. Точный состав и пропорция комбинации защитных средств могут быть определены эмпирически и/или согласно приведенному в настоящей заявке описанию.A list of suitable protective agents is proposed, taking into account all the required properties of the protective agent described above; it includes, but is not limited to, tyrosine, tryptophan, methionine, pyridoxine and riboflavin. In various embodiments, the protectant contains two or more compounds in varying proportions. For example, the protectant may contain tyrosine, tryptophan, or both tyrosine and tryptophan in any desired proportions. The exact composition and proportion of the combination of protective agents can be determined empirically and/or as described herein.
Дополнительные варианты защитных средств могут быть легко определены с применением настоящего описания в качестве руководства. Согласно одному из таких вариантов скрининга потенциальное защитное средство может быть добавлено в содержащий белок образец, подвергаемый воздействию УФС-излучения в дозе, подходящей для инактивации одного или более вирусов (фиг. 11 и 12, а также источники, цитируемые в настоящей заявке, могут быть использованы в качестве руководства при определении релевантной дозы УФС); затем проводится анализ для определения степени разложения или модификации белка. Для этого могут применяться стандартные хроматографические и аналитические техники. Например, ИОХ может применяться для оценки модификации белка, а ЭХ или массспектроскопия может применяться для анализа разложения белка.Additional protective options can be readily identified using the present disclosure as a guide. In one such screening option, a potential protective agent may be added to a protein-containing sample exposed to UV light at a dose suitable to inactivate one or more viruses (FIGS. 11 and 12, and references cited herein may be used as a guide in determining the appropriate dose of UVC); an analysis is then performed to determine the degree of degradation or modification of the protein. For this purpose, standard chromatographic and analytical techniques can be used. For example, IOC can be used to assess protein modification, and SEC or mass spectroscopy can be used to analyze protein degradation.
Используемое в описанных способах защитное средство может быть добавлено в любой концентрации. Согласно предпочтительному варианту реализации защитное средство добавляют до концентрации, эффективно уменьшающей или полностью устраняющей модификацию или разложение компонента образца. Количество защитного средства может быть определено аналогичным идентификации защитного средства образом, то есть выбранное защитное средство может быть добавлено в образец в начальной концентрации, указанный образец подвергают воздействию УФС-излучения, и определяют степень разложения и/или модификации компонента образца (например, белка) с применением общепринятого метода. Как и в случае идентификации защитного средства, подходящие техники включают ИОХ, ЭХ и масс-спектроскопия. Если нужная степень защиты белкового компонента не достигнута, оценка может проводиться повторно до тех пор, пока не будет определена концентрация, обеспечивающая требуемую степень защиты. Согласно конкретному варианту реализации защитное средство добавляют в образец при отношении концентраций, составляющем более чем 1 часть защитного средства на 200 частей белка. Иными словами, указанное защитное средство может быть добавлено в образец в относительной концентрации более чем 1 мМ защитного средства на 200 мМ белка (т.е. 1:200). Другие подходящие для применения относительные концентрации включают 1:180, 1:170, 1:160, 1:150, 1:140, 1:130, 1:120, 1:110, 1:100, 1:90, 1:80, 1:70, 1:60, 1:50, 1:40, 1:30, 1:20 или 1:10.The protective agent used in the described methods can be added in any concentration. In a preferred embodiment, the preservative is added to a concentration that effectively reduces or eliminates modification or degradation of the sample component. The amount of protective agent can be determined in a manner similar to identifying the protective agent, that is, the selected protective agent can be added to the sample at an initial concentration, said sample is exposed to UV light, and the degree of degradation and/or modification of the sample component (e.g., protein) is determined with using the generally accepted method. As with protective agent identification, suitable techniques include IOC, SEC and mass spectroscopy. If the required degree of protection for the protein component is not achieved, the evaluation may be repeated until the concentration that provides the required degree of protection is determined. In a specific embodiment, the protectant is added to the sample at a concentration ratio of greater than 1 part protectant to 200 parts protein. In other words, the specified protective agent can be added to the sample at a relative concentration of more than 1 mm protective agent per 200 mm protein (ie 1:200). Other suitable relative concentrations include 1:180, 1:170, 1:160, 1:150, 1:140, 1:130, 1:120, 1:110, 1:100, 1:90, 1:80 , 1:70, 1:60, 1:50, 1:40, 1:30, 1:20 or 1:10.
Хотя для применения подходят предлагаемые защитные средства и концентрации защитных средств согласно приведенному описанию, легко могут быть определены дополнительные варианты защитных средств и концентраций защитных средств с применением эмпирического матричного метода. Согласно одному из примеров такого подхода может быть построена матрица, на одной из осей которой представлены различные потенциальные защитные средства, а на другой оси представлены различные уровни концентрации. Для заполнения матрицы предпочтительными защитными средствами и предпочтительными концентрациями указанных защитных средств могут быть реализованы эксперименты согласно приведенному описанию (например, с применением ЭХ, ИОХ и/или масс-спектроскопии для оценки эффекта конкретного защитного средства и конкретной концентрации). Указанный подход позволит обнаружить дополнительные варианты защитных средств и концентраций защитных средств.Although the proposed protectants and protectant concentrations as described herein are suitable for use, additional protectant options and protectant concentrations can be easily determined using the empirical matrix method. In one example of this approach, a matrix may be constructed with one axis representing the various potential protective agents and the other axis representing the various concentration levels. To populate the matrix with preferred protectants and preferred concentrations of said protectants, experiments can be performed as described herein (eg, using SEC, IOC, and/or mass spectroscopy to evaluate the effect of a particular protectant and a particular concentration). This approach will allow us to discover additional variants of protective agents and concentrations of protective agents.
После получения стабилизированной смеси, содержащей образец, содержащий белковый компонент и защитное средство, указанную стабилизированную смесь подвергают воздействию УФ-излучения,After obtaining a stabilized mixture containing a sample containing a protein component and a protective agent, said stabilized mixture is exposed to UV radiation,
- 18 044919 поступающего из источника, работающего на выбранном уровне мощности и на выбранной длине волны на протяжении выбранного периода времени. Для обозначения комбинации указанных параметров в настоящей заявке используют собирательный термин доза УФС. Примеры источников, подходящих для применения в описываемом способе, включают источники УФС Newport Oriel® Flood, например, модель- 18 044919 coming from a source operating at a selected power level and at a selected wavelength for a selected period of time. To denote the combination of these parameters in this application, the collective term UVC dose is used. Examples of sources suitable for use in the described method include Newport Oriel® Flood UVC sources, such as model
97536.97536.
Источник УФС предпочтительно выполнен с возможностью настройки для работы в диапазоне уровней мощности. Предпочтительные уровни мощности варьируют в диапазоне от приблизительно 1 мДж до приблизительно 1000 мДж. Согласно конкретным примерам источник УФС способен обеспечивать мощность приблизительно 1 мДж, приблизительно 10 мДж, приблизительно 25 мДж, приблизительно 50 мДж, приблизительно 75 мДж, приблизительно 100 мДж, приблизительно 125 мДж, приблизительно 200 мДж, приблизительно 250 мДж, приблизительно 300 мДж, приблизительно 350 мДж, приблизительно 400 мДж, приблизительно 450 мДж, приблизительно 500 мДж, приблизительно 600 мДж, приблизительно 700 мДж, приблизительно 800 мДж, приблизительно 900 мДж, приблизительно 1000 мДж или более чем 1000 мДж. Желательно также, чтобы имелась возможность переключать источник УФС с первого уровня мощности на второй уровень мощности, либо автоматически в ответ на сигнал обратной связи от датчика, либо вручную силами оператора.The UVC source is preferably configured to operate over a range of power levels. Preferred power levels range from about 1 mJ to about 1000 mJ. In specific examples, the UVC source is capable of delivering approximately 1 mJ, approximately 10 mJ, approximately 25 mJ, approximately 50 mJ, approximately 75 mJ, approximately 100 mJ, approximately 125 mJ, approximately 200 mJ, approximately 250 mJ, approximately 300 mJ, approximately 350 mJ, approximately 400 mJ, approximately 450 mJ, approximately 500 mJ, approximately 600 mJ, approximately 700 mJ, approximately 800 mJ, approximately 900 mJ, approximately 1000 mJ or more than 1000 mJ. It is also desirable to be able to switch the UVC source from the first power level to the second power level, either automatically in response to feedback from the sensor, or manually by the operator.
Источник УФС также предпочтительно выполнен с возможностью доставки УФС-излучения в определенном диапазоне длин волн. Предпочтительным является диапазон длин волн от приблизительно 200 нм до приблизительно 280 нм, что соответствует полному диапазону С-участка УФ-спектра. Согласно конкретным предпочтительным вариантам реализации длина волны составляет приблизительно 254 нм.The UVC source is also preferably configured to deliver UVC radiation in a specific wavelength range. The preferred wavelength range is from about 200 nm to about 280 nm, which corresponds to the full range of the C region of the UV spectrum. In specific preferred embodiments, the wavelength is approximately 254 nm.
При добавлении защитного средства или комбинации защитных средств в образец с получением стабилизированной смеси поглощающая способность указанной стабилизированной смеси может изменяться по сравнению с поглощающей способностью образца без добавления защитного средства. Например, добавленное(ые) защитное(ые) средство(а) или другие соединения, присутствующие в стабилизированном образце (например, буферные компоненты, солюбилизирующие агенты и т.д.) могут поглощать часть УФ-излучения, воздействующего на образец. Это может приводить к уменьшению эффективного количества УФ-излучения, получаемого любым присутствующим в образце вирусом и, в результате, к уменьшению эффективности вирусной инактивации.When a protectant or combination of protectants is added to a sample to form a stabilized mixture, the absorbency of said stabilized mixture may change compared to the absorbency of the sample without the addition of the protectant. For example, added protective agent(s) or other compounds present in the stabilized sample (eg, buffer components, solubilizing agents, etc.) may absorb some of the UV radiation exposed to the sample. This may result in a reduction in the effective amount of UV radiation received by any virus present in the sample and, as a result, a reduction in the effectiveness of viral inactivation.
Для учета поглощающей способности, присущей защитному(ым) средству(ам) и/или другим компонентам раствора, и подтверждения того, что в стабилизированную смесь доставлена целевая доза УФС-излучения, может использоваться обратная связь, обеспечивающая изменение параметров воздействия УФ-излучения в зависимости от оценки поглощения УФ-излучения смесью. Соответственно, после оценки поглощающей способности смеси, попадающей в устройство для облучения УФС, параметры излучения внутри устройства (например, мощность лампы, время нахождения или др.) могут быть временно изменены, чтобы обеспечить доставку целевой дозы в стабилизированную смесь, выходящую из устройства. Такая оценка может, как вариант, быть проведена путем измерения поглощающей способности смеси, выходящей из устройства, либо путем измерения параметров смеси внутри устройства. Согласно одному из вариантов реализации такая оценка может быть выполнена путем мониторинга поглощающей способности образца при заданной длине волны, например, 254 нм. Показатели поглощения могут быть использованы для определения полученной дозы, и могут быть определены как скорректированные данные о доставленной дозе энергии, учитывающие способность компонентов, которые могут содержаться в образце (например, белка, защитных химических веществ, или других присутствующих в растворе химикатов), поглощать ультрафиолетовое излучение. Согласно одному из вариантов реализации указанная оценка может быть выполнена путем измерения мощности источника излучения на поверхности раствора. Как вариант, мощность источника излучения может быть измерена на поверхности лампы. Также для оценки мощности источника излучения может быть измерена электрическая мощность, потребляемая лампой.Feedback may be used to account for the inherent absorptive capacity of the protectant(s) and/or other components of the solution and ensure that the target dose of UVB radiation has been delivered to the stabilized mixture to allow the UV exposure parameters to vary depending on from assessing the absorption of UV radiation by the mixture. Accordingly, after assessing the absorptive capacity of the mixture entering the UVC irradiation device, radiation parameters within the device (e.g., lamp power, residence time, etc.) can be temporarily modified to ensure delivery of the target dose to the stabilized mixture exiting the device. Such an assessment may alternatively be carried out by measuring the absorption capacity of the mixture leaving the device, or by measuring the parameters of the mixture inside the device. In one embodiment, such an assessment can be performed by monitoring the absorbance of the sample at a given wavelength, for example, 254 nm. Absorbance values can be used to determine the dose received, and can be defined as adjusted energy dose data that takes into account the ability of components that may be contained in the sample (for example, protein, protective chemicals, or other chemicals present in the solution) to absorb ultraviolet light. radiation. According to one embodiment, this assessment can be performed by measuring the power of the radiation source on the surface of the solution. Alternatively, the power of the radiation source can be measured at the surface of the lamp. Also, to estimate the power of the radiation source, the electrical power consumed by the lamp can be measured.
Ожидается, что указанная оценка позволит оценить уменьшение полученной дозы, обусловленное поглощающей способностью защитного(ых) средств(а) в стабилизированном образце. Соответственно, что-либо одно или более из длины волны, мощности источника УФ-излучения и времени воздействия УФ-излучением затем модулируют, если согласно указанной оценке в стабилизированную смесь не поступила целевая доза УФ-облучения.It is expected that this assessment will evaluate the reduction in received dose due to the absorption capacity of the protective agent(s) in the stabilized sample. Accordingly, any one or more of wavelength, UV source power, and UV exposure time are then modulated if the stabilized mixture is assessed to have not received a target dose of UV irradiation.
Согласно одному из вариантов реализации для сосуда с интенсивным перемешиванием, в который поступает коллимированный пучок УФС-излучения, доза может быть скорректирована с помощью применения формулы:In one embodiment, for a highly agitated vessel receiving a collimated beam of UVC radiation, the dose can be adjusted by applying the formula:
Водное число=------, al In (10)’ где а = поглощающая способность раствора и l - длина пути. См., например, Bolton, (2003) ASCE, 129(3): 209-215. После определения водного числа для конкретной процедуры вирусной инактивации целевую дозу УФ-излучения делят на указанное водное число для определения времени воздействия для обработки. Согласно другому варианту реализации, для сосуда без перемешивания, в который поступает УФС-излучение (например, тонкопленочного реактора или аналога) доза может быть скорректирована сWater number=------, al In (10)’ where a = absorptive capacity of the solution and l is the path length. See, for example, Bolton, (2003) ASCE, 129(3): 209-215. Once the water number for a particular viral inactivation procedure is determined, the target UV dose is divided by the specified water number to determine the exposure time for the treatment. In another embodiment, for an unstirred vessel receiving UVC radiation (e.g., a thin film reactor or the like), the dose may be adjusted to
- 19 044919 помощью применения формулы:- 19 044919 using the formula:
доза ~ (Р / Q)exp(-al) = (Ро / Qo)exp(-aol), где а = поглощающая способность раствора, и l - длина пути по кольцевым зазорам. В указанной формуле Р представляет собой выходную мощность лампы; Q представляет собой объемную скорость потока смеси с поглощающей способностью = а; Р0 и Q0 представляют собой мощность и скорость потока эталонной смеси с поглощающей способностью = а0. См., например, Ye, Z (2007) UV Disinfection Between Concentric Cylinders (диссертация на соискание степени PhD, Технологический институт штата Джорджия (Georgia Institute of Technology)).dose ~ (P / Q)exp(-al) = (Po / Qo)exp(-aol), where a = absorption capacity of the solution, and l is the path length along the annular gaps. In the above formula, P represents the output power of the lamp; Q represents the volumetric flow rate of the mixture with absorption capacity = a; P 0 and Q0 represent the power and flow rate of the reference mixture with absorption capacity = a 0 . See, for example, Ye, Z (2007) UV Disinfection Between Concentric Cylinders (PhD thesis, Georgia Institute of Technology).
Следует отметить, что любые или все стадии описываемых способов могут быть выполнены в ручной режиме или любым удобным автоматизированным способом, например, с использованием автоматизированных или компьютеризированных систем. Согласно некоторым вариантам реализации процесс может быть полностью автоматизирован. Согласно другим вариантам реализации один или более этапов могут быть автоматизированы. Например, измерение доставленной дозы и модулирование в ответ на изменения уровней целевой дозы могут представлять собой один автоматизированный этап. Согласно одному из вариантов реализации стабилизированный образец подвергают воздействию УФ-излучения и одновременно отслеживают отклонения от целевой дозы. Если обнаружены отклонения от целевой дозы, модуль управления способен модулировать время воздействия, длину волны излучения или мощность источника УФ, обеспечивая получение целевой дозы. Это может происходить в режиме реального времени с помощью элемента обратной связи.It should be noted that any or all steps of the described methods can be performed manually or in any convenient automated manner, for example, using automated or computerized systems. In some embodiments, the process may be fully automated. In other embodiments, one or more steps may be automated. For example, measuring the delivered dose and modulating in response to changes in target dose levels may be one automated step. In one embodiment, the stabilized sample is exposed to UV light while deviations from the target dose are monitored. If deviations from the target dose are detected, the control module is able to modulate exposure time, radiation wavelength, or UV source power to ensure the target dose is delivered. This can happen in real time using a feedback element.
Описываемый способ может быть реализован в любом масштабе, либо в виде отдельной процедуры, либо в виде непрерывного поточного процесса. Согласно одному из вариантов реализации отдельной процедуры в сосуде образуется стабилизированный образец любого объема. Затем указанный сосуд подвергают воздействию УФ-излучения (например, УФС-излучения) и затем проводят оценку инактивации вирусов. Указанная процедура может быть повторена до инактивации любых присутствующих в образце вирусов. Как вариант, указанная оценка может проводиться в непрерывном режиме одновременно с воздействием УФ-излучением. После инактивации вируса образец может быть перенесен в другой сосуд для дальнейшей обработки или упаковки.The described method can be implemented at any scale, either as a separate procedure or as a continuous flow process. According to one embodiment of a separate procedure, a stabilized sample of any volume is formed in the vessel. The vessel is then exposed to UV radiation (eg, UVC radiation) and then assessed for virus inactivation. This procedure can be repeated until any viruses present in the sample are inactivated. Alternatively, this assessment can be carried out continuously simultaneously with exposure to UV radiation. Once the virus is inactivated, the sample can be transferred to another vessel for further processing or packaging.
Согласно варианту реализации непрерывного поточного процесса стабилизированный образец может быть получен из выходящего потока, полученного на предыдущей стадии очистки, причем защитное средство добавляют в выходящий поток при его выходе из первой колонки. Защитное средство может быть смешано с выходящим потоком за счет любых сил сдвига, связанных с введением защитного средства в выходящий поток. Затем стабилизированный образец может быть проведен через устройство, конфигурация которого позволяет непрерывно воздействовать УФ-излучением на проходящий через него образец. После доставки целевой дозы УФ-излучения выходящий продукт может быть направлен на вторую процедуру очистки, например, на стадию очистки от защитного(ых) средств(а), присутствие которого(ых) нежелательно, или других соединений, присутствующих в стабилизированном образце.In a continuous flow process embodiment, the stabilized sample may be obtained from the effluent obtained from the previous purification step, wherein the protective agent is added to the effluent as it exits the first column. The preservative may be mixed with the effluent due to any shear forces associated with the introduction of the preservative into the effluent. The stabilized sample can then be passed through a device configured to continuously expose the sample passing through it to UV light. After delivery of the target dose of UV radiation, the effluent can be sent to a second purification step, for example, a purification step to remove undesired protective agent(s) or other compounds present in the stabilized sample.
Согласно другому аспекту описываемый способ может быть реализован в любом масштабе, от лабораторного до промышленного масштаба. При реализации указанного способа в промышленном масштабе целесообразным может оказаться разделение стабилизированного образца на аликвоты и параллельная обработка каждой аликвоты. Например, несколько источников УФС могут работать параллельно для обеспечения обработки больших объемов стабилизированного образца. На фиг. 13 представлен схематический пример подобной конфигурации.According to another aspect, the described method can be implemented on any scale, from laboratory to industrial scale. When implementing this method on an industrial scale, it may be advisable to divide the stabilized sample into aliquots and parallel processing of each aliquot. For example, multiple UVC sources can operate in parallel to provide processing of large volumes of stabilized sample. In fig. 13 shows a schematic example of such a configuration.
IV. Способ уменьшения окисления остатков метионина, остатков триптофана, либо и остатков метионина, и остатков триптофана в белке, подвергаемом воздействию УФ-излучения.IV. A method of reducing the oxidation of methionine residues, tryptophan residues, or both methionine residues and tryptophan residues in a protein exposed to UV radiation.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ уменьшения окисления остатков метионина, остатков триптофана, либо и остатков метионина, и остатков триптофана в белке, подвергаемом воздействию УФ-излучения. Согласно приведенному в настоящей заявке описанию и релевантным опубликованным данным, остатки метионина и триптофана подвержены окислению, и могут обуславливать инактивацию белка. См., например, Schoneich, (2005) Biochim Biophys Acta 1703:111-19; Stadtman et al., (2003) Antioxid. Redox. Signal 5:577-82; Stadtman, (1993) Ann. Rev. Biochem. 62:797-821 и Dean et al., (1997) Biochem. J. 324:1-18. Как отмечалось на протяжении всего настоящего описания, УФизлучение эффективно используется в различных областях, например, для вирусной инактивации, представляющей собой наиболее распространенное промышленное применение, однако может обуславливать нежелательные модификации и разложение белков. В некоторых случаях модификация и/или разложение белков может(гут) быть прямо или непрямо обусловлены присутствием реакционноспособных веществ, образующихся при воздействии УФ. На молекулярном уровне указанные реакционноспособные вещества могут агрессивно воздействовать на остатки боковых цепей белков, в частности, боковые цепи остатков метионина и триптофана. В контексте терапевтического средства на основе белка указанные модификации могут в конечном итоге приводить к образованию высокомолекулярных веществ (например, агрегатов и мультимеров) и низкомолекулярные вещества (например, фрагментированные белки). Присутствие указанных веществ в терапевтическом средстве может приводить к серьезным проблемам у пациентов, принимающих указанное терапевтическое средство.According to another aspect of the present invention, a method is provided for reducing the oxidation of methionine residues, tryptophan residues, or both methionine residues and tryptophan residues in a protein exposed to UV radiation. As described herein and relevant published data, methionine and tryptophan residues are susceptible to oxidation and may cause protein inactivation. See, for example, Schoneich, (2005) Biochim Biophys Acta 1703:111-19; Stadtman et al., (2003) Antioxid. Redox. Signal 5:577-82; Stadtman, (1993) Ann. Rev. Biochem. 62:797-821 and Dean et al., (1997) Biochem. J. 324:1-18. As noted throughout this disclosure, UV radiation has been used effectively in a variety of applications, such as viral inactivation, which is the most common industrial application, but may cause undesirable modifications and degradation of proteins. In some cases, modification and/or degradation of proteins may be directly or indirectly due to the presence of reactive substances formed upon exposure to UV. At the molecular level, these reactive substances can aggressively attack protein side chain residues, in particular the side chains of methionine and tryptophan residues. In the context of a protein-based therapeutic, these modifications can ultimately lead to the formation of high molecular weight substances (eg, aggregates and multimers) and low molecular weight substances (eg, fragmented proteins). The presence of these substances in a therapeutic agent can lead to serious problems in patients taking the specified therapeutic agent.
- 20 044919- 20 044919
Ввиду указанных потенциальных проблем желательно устранить возможность модификации и/или разложения белка, в частности, терапевтического средства на основе белка. Соответственно, предложен способ уменьшения окисления остатков метионина, остатков триптофана, либо и остатков метионина, и остатков триптофана в белке, подвергаемом воздействию УФ-излучения. Согласно одному из вариантов реализации описываемый способ может быть реализован следующим образом.In view of these potential problems, it is desirable to eliminate the possibility of protein modification and/or degradation, in particular of a protein-based therapeutic. Accordingly, a method is provided for reducing the oxidation of methionine residues, tryptophan residues, or both methionine residues and tryptophan residues in a protein exposed to UV radiation. According to one embodiment, the described method can be implemented as follows.
Сначала получают образец, содержащий белковый компонент, содержащий остаток метионина, остаток триптофана, либо и остаток метионина, и остаток триптофана. Образец, содержащий белковый компонент, может иметь любой состав, с той оговоркой, что указанный образец содержит белок, а указанный белок содержит остаток метионина, остаток триптофана, либо и остаток метионина, и остаток триптофана. Например, указанный образец может содержать элюент из хроматографической колонки, собранный в пул. Согласно данному варианту реализации полученный на хроматографической колонке пул может быть собран в ходе любой хроматографической манипуляции. Примеры полученных на хроматографической колонке пулов включают пул элюента колонки с белком А, содержащий белковый компонент, полученный на колонке с белком G пул элюента, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для гидрофобной хроматографии (ГХ) пул, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) пул, содержащий белковый компонент, полученный на колонке для ионообменной хроматографии (ИОХ) пул, содержащий белковый компонент, и полученный на гидроксиапатитовой колонке пул, содержащий белковый компонент.First, a sample is obtained containing a protein component containing a methionine residue, a tryptophan residue, or both a methionine residue and a tryptophan residue. The sample containing the protein component can have any composition, with the proviso that the sample contains a protein, and the specified protein contains a methionine residue, a tryptophan residue, or both a methionine residue and a tryptophan residue. For example, said sample may contain eluent from a chromatography column collected in a pool. According to this embodiment, the pool obtained on the chromatography column can be collected during any chromatographic manipulation. Examples of chromatography column-derived pools include a Protein A column eluent pool containing a protein component obtained from a Protein G column eluent pool containing a protein component obtained from a hydrophobic interaction chromatography (GC) column a pool containing a protein component obtained from a GC column a size exclusion chromatography (SEC) pool containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column pool containing a protein component, and a hydroxyapatite column pool containing a protein component.
Образец, содержащий белковый компонент, также может содержать выходящий из хроматографической колонки элюент. Например, указанный выходящий элюент может быть получен на выходе из хроматографической колонке; соответственно, указанный способ может быть реализован in situ и в реальном времени. Примеры хроматографических элюентов включают выходящий из колонки с белком А поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки с белком G поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для гидрофобной хроматографии (ГХ) поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для эксклюзионной хроматографии (ЭХ) поток, содержащий белковый компонент, выходящий из колонки для ионообменной хроматографии (ИОХ) поток, содержащий белковый компонент, и выходящий из гидроксиапатитовой колонки поток, содержащий белковый компонент.A sample containing a protein component may also contain an eluent exiting the chromatography column. For example, said output eluent may be obtained from a chromatography column; Accordingly, this method can be implemented in situ and in real time. Examples of chromatographic eluents include a protein component A column effluent containing a protein component, a protein G column effluent containing a protein component effluent from a hydrophobic interaction chromatography (GC) column, a protein component effluent from a size exclusion chromatography column ( EC) a stream containing a protein component, an ion exchange chromatography (IEC) column effluent containing a protein component, and a hydroxyapatite column effluent containing a protein component.
Хотя описанный способ может применяться для образца, содержащего белковый компонент любого типа, раскрытый способ может, в частности, иметь преимущества в контексте терапевтического средства на основе белка, представляющем собой область, где модификация белков и/или разложение за счет окисления остатка метионина, остатка триптофана, либо и остатка метионина, и остатка триптофана может превращать терапевтическое средство на основе белка в неактивное или вредное для пациента. Так, согласно одному из примеров образец, содержащий белковый компонент, представляет собой образец, содержащий фармацевтическую молекулу на основе белка. Согласно конкретным вариантам реализации белковый компонент образца согласно описываемому способу содержит антигенсвязывающий белок (например, что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fab-фрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2-антитела, IgG3антитела или IgG4-антитела, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fcфрагментом и (v) терапевтического белка), Fc-домен, пептид и терапевтический белок. Указанные типы молекул являются распространенными атрибутами терапевтических молекул. Что касается антител, в настоящем описании термин антитело подразумевает полностью принадлежащие человеку антитела, гуманизированные антитела или полностью не принадлежащие человеку антитела (например, антитела мыши); описываемый способ может быть применен ко всем указанным типам молекул.Although the described method can be applied to a sample containing any type of protein component, the disclosed method may be particularly advantageous in the context of a protein-based therapeutic, which is an area where protein modification and/or degradation by oxidation of a methionine residue, a tryptophan residue , or both a methionine residue and a tryptophan residue can render the protein-based therapeutic agent inactive or harmful to the patient. Thus, according to one example, the sample containing the protein component is a sample containing a protein-based pharmaceutical molecule. In specific embodiments, the protein component of a sample according to the described method comprises an antigen binding protein (e.g., any one or more of (i) an antigen binding protein comprising any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a recombinant antibody, single chain antibody, diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, IgG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 antibody, and fragments thereof, (ii) an Fc domain; (iii) a peptide; (iv) a fusion protein with an Fc fragment and (v) a therapeutic protein), an Fc domain, a peptide and a therapeutic protein. These types of molecules are common attributes of therapeutic molecules. With respect to antibodies, as used herein, the term antibody includes fully human antibodies, humanized antibodies, or fully non-human antibodies (eg, mouse antibodies); The described method can be applied to all of these types of molecules.
Согласно различным вариантам реализации описываемого способа образец, подвергаемый обработке с применением описываемых способов, может представлять собой образец, содержащий клетки, в которых требуется инактивировать вирус. Примеры таких образцов включают образец, содержащий тромбоциты, клетки СНО или бактериальные клетки, например, Е. coli. Такой образец может содержать культуры клеток. Согласно указанным вариантам реализации указанный способ может быть реализован в соответствии с приведенным описанием, с заменой образца, содержащего клетки, на образец, содержащий белковый компонент.According to various embodiments of the described method, the sample being processed using the described methods may be a sample containing cells in which the virus is desired to be inactivated. Examples of such samples include a sample containing platelets, CHO cells, or bacterial cells, such as E. coli. Such a sample may contain cell cultures. According to these embodiments, the specified method can be implemented in accordance with the above description, replacing the sample containing cells with a sample containing a protein component.
Чаще всего вирусной инактивации с помощью УФС, представляющей собой один из вариантов применения описанного способа, подвергают образцы, содержащие белковый компонент, или образец, содержащий такие клетки, как тромбоциты, хотя это не является обязательным требованием; согласно другим вариантам реализации описываемые способы могут также применяться для удаления вируса из образца, который не содержит белкового компонента.Most often, viral inactivation using UVC, which is one of the applications of the described method, is subjected to samples containing a protein component, or a sample containing cells such as platelets, although this is not a mandatory requirement; in other embodiments, the described methods can also be used to remove virus from a sample that does not contain a protein component.
Следуя указанному способу далее, определяют целевую дозу УФ-излучения. Указанная целевая доза может быть выбрана на любом основании, однако, согласно одному из предпочтительных вариантов реализации, в качестве целевой дозы выбирают дозу, при которой происходит инактивация представляющего интерес вируса. При выборе целевой дозы, соответствующей дозе УФ для заведомой или веро- 21 044919 ятной инактивации, например, конкретного представляющего интерес вируса, для наиболее эффективной и результативной инактивации вируса с применением УФС желательно определить целевую дозу УФС, которая обеспечит требуемый результат. Хотя описанные способы могут быть реализованы без оптимизации условий воздействия УФС (которые в совокупности составляют дозу УФС) для подлежащего инактивации типа вируса, и для реализации указанного способа может использоваться любая удобная доза УФС, эффективность указанного способа может быть увеличена за счет определения целевой дозы, специфичной для подлежащего инактивации вируса. Отмечено, что для некоторых вирусов условия инактивации УФС-излучением одинаковы, и можно инактивировать вирусы двух или более типов с помощью единственной процедуры согласно описанному способу, подобрав подходящие условия воздействия. Проводились различные исследования для определения чувствительности к УФ различных ДНКи РНК-содержащих вирусов. См., например, источник Lytle & Sagripanti, (2005) J Virol. 79:14244-252; Knipe et al., (2007) Field's Virology, Lippincott Williams & Wilkins, включенный в настоящую заявку посредством ссылки; а также фиг. 11 и 12.Following this method further, the target dose of UV radiation is determined. The target dose may be selected on any basis, however, in one preferred embodiment, the target dose is the dose at which the virus of interest is inactivated. When choosing a target dose that corresponds to the UV dose for known or probable inactivation of, for example, a specific virus of interest, for the most effective and efficient inactivation of the virus using UVC, it is desirable to determine the target dose of UVC that will provide the required result. Although the described methods can be implemented without optimizing the UVC exposure conditions (which collectively constitute the UVC dose) for the type of virus to be inactivated, and any convenient dose of UVC can be used to implement the specified method, the effectiveness of the specified method can be increased by determining the target dose specific for the virus to be inactivated. It is noted that for some viruses the conditions for inactivation by UV radiation are the same, and it is possible to inactivate two or more types of viruses using a single procedure according to the described method, selecting suitable exposure conditions. Various studies have been conducted to determine the UV sensitivity of various DNA and RNA viruses. See, for example, Lytle & Sagripanti, (2005) J Virol. 79:14244-252; Knipe et al., (2007) Field's Virology, Lippincott Williams & Wilkins, incorporated herein by reference; and also fig. 11 and 12.
Затем, следуя указанному способу далее, в образец добавляют защитное средство для получения стабилизированной смеси. Одна из функций защитного средства состоит в захвате реакционноспособных веществ, способных разрушать или модифицировать компоненты образца, например, белка в образце, чтобы уменьшить или полностью предотвратить какие-либо модификации или разложение, которые могут происходить в результате воздействия на образец УФС-излучения. В частности, воздействие на раствор требуемыми дозами УФС-излучения может приводить к образованию реакционноспособных веществ согласно приведенному в настоящей заявке описанию. Действительно, в этом заключается одна из проблем, связанных с применением УФС-излучения в способах вирусной инактивации. Присутствие указанных реакционноспособных веществ в образце может приводить к непрямому окислению компонентов образца, в том числе белков. Далее, присутствие реакционноспособных веществ может также способствовать непрямой модификации компонентов образца.Then, following this method further, a preservative is added to the sample to obtain a stabilized mixture. One of the functions of the protectant is to trap reactive substances that can degrade or modify sample components, such as protein in the sample, to reduce or completely prevent any modifications or degradation that may occur as a result of exposing the sample to UVC radiation. In particular, exposure of the solution to the required doses of UV radiation can lead to the formation of reactive substances as described in this application. Indeed, this is one of the problems associated with the use of UVC radiation in viral inactivation methods. The presence of these reactive substances in the sample can lead to indirect oxidation of sample components, including proteins. Further, the presence of reactive substances may also contribute to indirect modification of sample components.
Примеры реакционноспособных веществ, способных разрушать или модифицировать белки, включают такие реакционноспособные вещества, как ионы кислорода (например, О2-), ионы гидроксила (например, ОН-) и пероксиды (например, Н2О2). Поскольку указанные и другие реакционноспособные вещества часто образуются при воздействии на раствор высокими дозами УФС-излучения, которые часто необходимы для эффективной вирусной инактивации, предпочтительно добавление защитного средства до воздействия на образец УФ-излучением.Examples of reactive species capable of degrading or modifying proteins include reactive species such as oxygen ions (eg, O 2 - ), hydroxyl ions (eg, OH - ) and peroxides (eg, H 2 O 2 ). Because these and other reactive substances are often formed when a solution is exposed to high doses of UV radiation, which are often necessary for effective viral inactivation, it is preferable to add a protectant before exposing the sample to UV radiation.
Не все химические вещества могут быть использованы в качестве защитного средства. Более того, для определения подходящих защитных средств, в соответствии с изложенным в приведенных примерах, проводилось подробное исследование. Подходящее защитное средство представляет собой соединение, обладающее способностью захватывать любые реакционноспособные вещества присутствующие в образце, например, образующиеся при воздействии УФС, так что эффект указанных реакционноспособных веществ на компоненты образца (например, на белок) уменьшается по сравнению с эффектом указанных реакционноспособных веществ на компоненты образца в отсутствие защитного средства. В некоторых случаях разложение или модификация компонентов образца, обусловленные воздействием реакционноспособных веществ, образующихся при УФС-процедуре, может быть полностью предотвращено(а) с помощью применения защитного средства.Not all chemicals can be used as a protective agent. Moreover, detailed research was carried out to determine suitable protective agents as outlined in the examples given. A suitable preservative is a compound that has the ability to capture any reactive substances present in the sample, such as those produced by exposure to UV light, such that the effect of said reactive substances on sample components (eg, protein) is reduced relative to the effect of said reactive substances on sample components in the absence of a protective agent. In some cases, degradation or modification of sample components due to exposure to reactive substances generated during the UVC procedure can be completely prevented by the use of a preservative.
Помимо эффективности для нейтрализации нежелательных последствий присутствия в образце любых реакционноспособных веществ, при выборе защитного средства также необходимо учитывать затруднение, связанное с его удалением из образца после воздействия УФС. При реализации описываемого способа в отношении образца, содержащего терапевтическую молекулу, такую как антигенсвязывающий белок (например, что-либо одно или более из (i) антигенсвязывающего белка, содержащего что-либо одно или более из моноклонального антитела, антитела человека, гуманизированного антитела, химерного антитела, рекомбинантного антитела, одноцепочечного антитела, диатела, триатела, тетратела, Fabфрагмента, F(ab')2-фрагмента, IgD-антитела, IgE-антитела, IgM-антитела, IgG1-антитела, IgG2-антитела, IgG3-антитела или IgG4-антитела, и их фрагментов, (ii) Fc-домена; (iii) пептида; (iv) гибридного белка с Fc-фрагментом и (v) терапевтического белка) или терапевтический белок, указанный вопрос приобретает большую важность. В связи с нормативными ограничениями, налагаемыми на качество продукции, желательным свойством защитного средства является возможность его удаления из образца после реализации защитной функции.In addition to its effectiveness in neutralizing the undesirable effects of any reactive substances present in a sample, the choice of a protective agent must also take into account the difficulty associated with its removal from the sample after exposure to UVC. When implementing the described method in relation to a sample containing a therapeutic molecule, such as an antigen binding protein (for example, any one or more of (i) an antigen binding protein containing any one or more of a monoclonal antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, recombinant antibody, single chain antibody, diabody, tribody, tetrabody, Fab fragment, F(ab') 2 fragment, IgD antibody, IgE antibody, IgM antibody, IgG1 antibody, IgG2 antibody, IgG3 antibody or IgG4 -antibodies, and fragments thereof, (ii) Fc domain; (iii) peptide; (iv) fusion protein with Fc fragment and (v) therapeutic protein) or therapeutic protein, this issue becomes of great importance. Due to regulatory restrictions imposed on product quality, a desirable property of a protective agent is the ability to remove it from the sample after the protective function has been implemented.
Предложен перечень подходящих защитных средств, учитывающий все описанные выше требуемые свойства защитного средства; он включает, не ограничиваясь перечисленными, тирозин, триптофан, метионин, пиридоксин и рибофлавин. Согласно различным вариантам реализации защитное средство содержит два или более соединений в различных пропорциях. Например, защитное средство может содержать тирозин, триптофан, либо и тирозин, и триптофан в любых нужных пропорциях. Точный состав и пропорции в комбинации защитных средств могут быть определены эмпирически и/или согласно приведенному в настоящей заявке описанию.A list of suitable protective agents is proposed, taking into account all the required properties of the protective agent described above; it includes, but is not limited to, tyrosine, tryptophan, methionine, pyridoxine and riboflavin. In various embodiments, the protectant contains two or more compounds in varying proportions. For example, the protectant may contain tyrosine, tryptophan, or both tyrosine and tryptophan in any desired proportions. The exact composition and proportions in the combination of protective agents can be determined empirically and/or as described herein.
Дополнительные защитные средства могут быть легко определены с применением настоящего описания в качестве руководства. Согласно одному из таких вариантов скрининга потенциальное защитноеAdditional protective measures can be easily determined using the present description as a guide. According to one such screening option, the potential protective
- 22 044919 средство может быть добавлено в содержащий белок образец, подвергаемый воздействию УФСизлучения в дозе, подходящей для инактивирования одного или более вирусов (фиг. 11 и 12, а также источники, цитируемые в настоящей заявке, могут быть использованы в качестве руководства при определении релевантной дозы УФС); затем проводится анализ для определения степени разложения или модификации белка. С этой целью могут применяться стандартные хроматографические и аналитические техники. Например, для оценки модификации белка может применяться ИОХ, а ЭХ или массспектроскопия может применяться для анализа разложения белка.- 22 044919 the agent can be added to a protein-containing sample exposed to UV light at a dose suitable to inactivate one or more viruses (Figs. 11 and 12, as well as sources cited in this application, can be used as a guide in determining the relevant UVC doses); an analysis is then performed to determine the degree of degradation or modification of the protein. For this purpose, standard chromatographic and analytical techniques can be used. For example, IOC can be used to assess protein modification, and SEC or mass spectroscopy can be used to analyze protein degradation.
Используемое в описанных способах защитное средство может быть добавлено в любой концентрации. Согласно предпочтительному варианту реализации указанное защитное средство добавляют до концентрации, эффективно уменьшающей или полностью устраняющей модификацию или разложение компонента образца. Количество защитного средства может быть определено аналогичным идентификации защитного средства образом, то есть выбранное защитное средство может быть добавлено в образец в начальной концентрации; указанный образец подвергают воздействию УФС-излучения и определяют степень разложения и/или модификации компонента образца (например, белка) с применением общепринятого метода. Как и в случае идентификации защитного средства, подходящие техники включают ИОХ, ЭХ и масс-спектроскопию. В том случае, если нужная степень защиты белкового компонента не достигнута, оценка может проводиться повторно до тех пор, пока не будет определена концентрация, обеспечивающая требуемую степень защиты. Согласно конкретному варианту реализации защитное средство добавляют в образец при отношении концентраций, составляющем более чем 1 часть защитного средства на 200 частей белка. Иными словами, защитное средство может быть добавлено в образец в относительной концентрации более чем 1 мМ защитного средства на 200 мМ белка (т.е., 1:200). Другие подходящие для применения относительные концентрации включают 1:180, 1:170, 1:160, 1:150, 1:140, 1:130, 1:120, 1:110, 1:100, 1:90, 1:80, 1:70, 1:60, 1:50, 1:40, 1:30, 1:20 или 1:10.The protective agent used in the described methods can be added in any concentration. In a preferred embodiment, said preservative is added to a concentration that effectively reduces or eliminates modification or degradation of the sample component. The amount of protective agent can be determined in a manner similar to identifying the protective agent, that is, the selected protective agent can be added to the sample at an initial concentration; said sample is exposed to UV light and the degree of degradation and/or modification of a sample component (eg, protein) is determined using a conventional method. As with protective agent identification, suitable techniques include IOC, SEC and mass spectroscopy. If the required degree of protection for the protein component is not achieved, the evaluation may be repeated until the concentration that provides the required degree of protection is determined. In a specific embodiment, the protectant is added to the sample at a concentration ratio of greater than 1 part protectant to 200 parts protein. In other words, the protectant may be added to the sample at a relative concentration of greater than 1 mM protectant per 200 mM protein (ie, 1:200). Other suitable relative concentrations include 1:180, 1:170, 1:160, 1:150, 1:140, 1:130, 1:120, 1:110, 1:100, 1:90, 1:80 , 1:70, 1:60, 1:50, 1:40, 1:30, 1:20 or 1:10.
Хотя предлагаемые защитные средства и концентрации защитных средств согласно приведенному описанию подходят для применения, легко могут быть определены дополнительные варианты защитных средств и концентрации защитных средств с применением эмпирического матричного метода. Согласно одному из примеров такого подхода может быть построена матрица, на одной из осей которой представлены различные потенциальные защитные средства, а на другой оси представлены различные уровни концентрации. Для заполнения матрицы предпочтительными защитными средствами и предпочтительными концентрациями указанных защитных средств могут быть реализованы эксперименты согласно приведенному описанию (например, с применением ЭХ, ИОХ и/или масс-спектроскопии для оценки эффекта конкретного защитного средства и конкретной концентрации). Указанный подход позволит обнаружить дополнительные варианты защитных средств и концентраций защитных средств.Although the proposed protectants and protectant concentrations as described are suitable for use, additional protectant options and protectant concentrations can be easily determined using an empirical matrix method. One example of this approach may be to construct a matrix with one axis representing different potential protective agents and the other axis representing different concentration levels. To populate the matrix with preferred protectants and preferred concentrations of said protectants, experiments as described herein (eg, using SEC, IOC, and/or mass spectroscopy to evaluate the effect of a particular protectant and a particular concentration) can be performed. This approach will allow us to discover additional variants of protective agents and concentrations of protective agents.
После получения стабилизированной смеси, содержащей образец, содержащий белковый компонент и защитное средство, указанную стабилизированную смесь подвергают воздействию УФ-излучения, поступающего из источника, работающего на выбранном уровне мощности и на выбранной длине волны на протяжении выбранного периода времени. Для обозначения комбинации указанных параметров в настоящей заявке используют собирательный термин доза УФС. Примеры источников, подходящих для применения в описываемом способе, включают источники УФС Newport Oriel® Flood, например, модель 97536.After obtaining a stabilized mixture containing a sample containing a protein component and a protective agent, said stabilized mixture is exposed to UV radiation from a source operating at a selected power level and wavelength for a selected period of time. To denote the combination of these parameters in this application, the collective term UVC dose is used. Examples of sources suitable for use in the described method include Newport Oriel® Flood UVC sources, such as model 97536.
Источник УФС предпочтительно выполнен с возможностью настройки для работы в диапазоне уровней мощности. Предпочтительные уровни мощности варьируют в диапазоне от приблизительно 1 мДж до приблизительно 1000 мДж. Согласно конкретным примерам, источник УФС способен обеспечивать мощность приблизительно 1 мДж, приблизительно 10 мДж, приблизительно 25 мДж, приблизительно 50 мДж, приблизительно 75 мДж, приблизительно 100 мДж, приблизительно 125 мДж, приблизительно 200 мДж, приблизительно 250 мДж, приблизительно 300 мДж, приблизительно 350 мДж, приблизительно 400 мДж, приблизительно 450 мДж, приблизительно 500 мДж, приблизительно 600 мДж, приблизительно 700 мДж, приблизительно 800 мДж, приблизительно 900 мДж, приблизительно 1000 мДж или более чем 1000 мДж. Желательно также, чтобы имелась возможность переключать источник УФС с первого уровня мощности на второй уровень мощности, либо автоматически в ответ на сигнал обратной связи от датчика, либо вручную силами оператора.The UVC source is preferably configured to operate over a range of power levels. Preferred power levels range from about 1 mJ to about 1000 mJ. In specific examples, the UVC source is capable of delivering approximately 1 mJ, approximately 10 mJ, approximately 25 mJ, approximately 50 mJ, approximately 75 mJ, approximately 100 mJ, approximately 125 mJ, approximately 200 mJ, approximately 250 mJ, approximately 300 mJ, approximately 350 mJ, approximately 400 mJ, approximately 450 mJ, approximately 500 mJ, approximately 600 mJ, approximately 700 mJ, approximately 800 mJ, approximately 900 mJ, approximately 1000 mJ or more than 1000 mJ. It is also desirable to be able to switch the UVC source from the first power level to the second power level, either automatically in response to feedback from the sensor, or manually by the operator.
Источник УФС также предпочтительно выполнен с возможностью доставки УФС-излучения в определенном диапазоне длин волн. Предпочтительным является диапазон длин волн от приблизительно 200 нм до приблизительно 280 нм, что соответствует полному диапазону С-участка УФ-спектра. Согласно конкретным предпочтительным вариантам реализации длина волны составляет приблизительно 254 нм.The UVC source is also preferably configured to deliver UVC radiation in a specific wavelength range. The preferred wavelength range is from about 200 nm to about 280 nm, which corresponds to the full range of the C region of the UV spectrum. In specific preferred embodiments, the wavelength is approximately 254 nm.
При добавлении защитного средства или комбинации защитных средств в образец с получением стабилизированной смеси поглощающая способность указанной стабилизированной смеси может изменяться по сравнению с поглощающей способностью образца без добавления защитного средства. Например, добавленное(ые) защитное(ые) средство(а) или другие соединения, присутствующие в стабилизированном образце (например, буферные компоненты, солюбилизирующие агенты и т.д.), могут поглощать часть УФ-излучения воздействующего на образец. Это может приводить к уменьшению эффективного количества УФ-излучения, получаемого любым присутствующим в образце вирусом и, в результате, кWhen a protectant or combination of protectants is added to a sample to form a stabilized mixture, the absorbency of said stabilized mixture may change compared to the absorbency of the sample without the addition of the protectant. For example, added protective agent(s) or other compounds present in the stabilized sample (eg, buffer components, solubilizing agents, etc.) may absorb some of the UV radiation incident on the sample. This may result in a reduction in the effective amount of UV radiation received by any virus present in the sample and, as a result,
- 23 044919 уменьшению эффективности вирусной инактивации.- 23 044919 reducing the efficiency of viral inactivation.
Для учета поглощающей способности, присущей защитному(ым) средству(ам) и/или другим компонентам раствора, и подтверждения того, что в стабилизированную смесь поступила целевая доза УФСизлучения, может использоваться обратная связь, обеспечивающая изменение параметров воздействия УФ-излучения в зависимости от оценки поглощения УФ-излучения смесью. Соответственно, после оценки поглощающей способности смеси, попадающей в устройство для облучения УФС, параметры излучения внутри устройства (например, мощность лампы, время нахождения или др.) могут быть временно изменены, чтобы обеспечить доставку целевой дозы в стабилизированную смесь, выходящую из устройства. Такая оценка может, как вариант, быть проведена путем измерения поглощающей способности смеси, выходящей из устройства, либо путем измерения параметров смеси внутри устройства. Согласно одному из вариантов реализации такая оценка может быть выполнена путем мониторинга поглощающей способности образца при заданной длине волны, например, 254 нм. Показатели поглощения могут быть использованы для определения полученной дозы, и могут быть определены как скорректированные данные о доставленной дозе энергии, учитывающие способность компонентов, которые могут содержаться в образце (например, белков, защитных химических веществ или других присутствующих в растворе химикатов), поглощать ультрафиолетовое излучение. Согласно одному из вариантов реализации указанная оценка может быть выполнена путем измерения мощности источника излучения на поверхности раствора. Как вариант, мощность источника излучения может быть измерена на поверхности лампы. Также для оценки мощности источника излучения может быть измерена электрическая мощность, потребляемая лампой.Feedback may be used to account for the inherent absorptive capacity of the protectant(s) and/or other components of the solution and to ensure that the stabilized mixture has received the target dose of UV radiation, allowing the UV exposure parameters to vary based on the assessment absorption of UV radiation by the mixture. Accordingly, after assessing the absorptive capacity of the mixture entering the UVC irradiation device, radiation parameters within the device (e.g., lamp power, residence time, etc.) can be temporarily modified to ensure delivery of the target dose to the stabilized mixture exiting the device. Such an assessment may alternatively be carried out by measuring the absorption capacity of the mixture leaving the device, or by measuring the parameters of the mixture inside the device. In one embodiment, such an assessment can be performed by monitoring the absorbance of the sample at a given wavelength, for example, 254 nm. Absorbance values can be used to determine the dose received, and can be defined as adjusted energy dose data that takes into account the ability of components that may be contained in the sample (for example, proteins, protective chemicals, or other chemicals present in the solution) to absorb ultraviolet radiation. . According to one embodiment, this assessment can be performed by measuring the power of the radiation source on the surface of the solution. Alternatively, the power of the radiation source can be measured at the surface of the lamp. Also, to estimate the power of the radiation source, the electrical power consumed by the lamp can be measured.
Ожидается, что указанная оценка позволит оценить уменьшение полученной дозы, обусловленное поглощающей способностью защитного(ых) средств(а) в стабилизированном образце. Соответственно, что-либо одно или более из длины волны, мощности источника УФ-излучения и времени воздействия УФ-излучением затем модулируют, если согласно указанной оценке в стабилизированную смесь не поступила целевая доза УФ-облучения.It is expected that this assessment will evaluate the reduction in received dose due to the absorption capacity of the protective agent(s) in the stabilized sample. Accordingly, any one or more of wavelength, UV source power, and UV exposure time is then modulated if the stabilized mixture is assessed to have not received a target dose of UV irradiation.
Согласно одному из вариантов реализации для сосуда с интенсивным перемешиванием, в который поступает коллимированный пучок УФС-излучения, доза может быть скорректирована с помощью применения формулы:In one embodiment, for a highly agitated vessel receiving a collimated beam of UVC radiation, the dose can be adjusted by applying the formula:
1-10“^ водное число=------, я; in (ю)’ где а = поглощающая способность раствора и l - длина пути. См., например, Bolton (2003) ASCE 129(3):209-215. После определения водного числа для конкретной процедуры вирусной инактивации целевую дозу УФ-излучения делят на указанное водное число для определения времени воздействия для обработки. Согласно другому варианту реализации для сосуда без перемешивания, принимающего УФСизлучение (например, тонкопленочный реактор или аналог) доза может быть скорректирована с помощью формулы:1-10“^ water number=------, i; in (ω)’ where a = the absorption capacity of the solution and l is the path length. See, for example, Bolton (2003) ASCE 129(3):209-215. Once the water number for a particular viral inactivation procedure is determined, the target UV dose is divided by the specified water number to determine the exposure time for the treatment. According to another embodiment, for an unstirred vessel receiving UV radiation (for example, a thin film reactor or equivalent), the dose can be adjusted using the formula:
где а = поглощающая способность раствора, и l - длина пути по кольцевым зазорам. В указанной формуле Р представляет собой выходную мощность лампы, a Q представляет собой объемную скорость потока смеси с поглощающей способностью = а; Р0 и Q0 представляют собой мощность и скорость потока эталонной смеси с поглощающей способностью = а0. Ye, Z (2007) UV Disinfection Between Concentric Cylinders (диссертация на соискание степени PhD, Технологический институт штата Джорджия (Georgia Institute of Technology)).where a = absorption capacity of the solution, and l is the path length along the annular gaps. In the above formula, P represents the output power of the lamp, and Q represents the volumetric flow rate of the mixture with absorption capacity = a; P 0 and Q 0 represent the power and flow rate of the reference mixture with absorption capacity = a 0 . Ye, Z (2007) UV Disinfection Between Concentric Cylinders (PhD thesis, Georgia Institute of Technology).
Следует отметить, что любые или все стадии описываемых способов могут быть выполнены в ручном режиме или любым удобным автоматизированным способом, например, с использованием автоматизированных или компьютеризированных систем.It should be noted that any or all steps of the described methods can be performed manually or in any convenient automated manner, for example, using automated or computerized systems.
Согласно некоторым вариантам реализации процесс может быть полностью автоматизирован. Согласно другим вариантам реализации один или более этапов могут быть автоматизированы. Например, оценка доставленной дозы и модулирование в ответ на отклонения от целевых уровней дозы могут представлять собой один автоматизированный этап. Согласно одному из вариантов реализации стабилизированный образец подвергают воздействию УФ-излучения и одновременно отслеживают отклонения от целевой дозы. Если обнаружены отклонения от целевой дозы, модуль управления способен модулировать время воздействия, длину волны излучения или мощность источника УФ, обеспечивая получение целевой дозы. Это может происходить в режиме реального времени с помощью элемента обратной связи.In some embodiments, the process may be fully automated. In other embodiments, one or more steps may be automated. For example, estimating the delivered dose and modulating in response to deviations from target dose levels may be a single automated step. In one embodiment, the stabilized sample is exposed to UV light while deviations from the target dose are monitored. If deviations from the target dose are detected, the control module is able to modulate exposure time, radiation wavelength, or UV source power to ensure the target dose is delivered. This can happen in real time using a feedback element.
Описываемый способ может быть реализован в любом масштабе, и либо в виде отдельной процедуры, либо в виде непрерывного поточного процесса. Согласно одному из вариантов реализации отдельной процедуры в сосуде образуется стабилизированный образец любого объема. Затем указанный сосуд подвергают воздействию УФ-излучения (например, УФС-излучения) и затем проводят оценку инактивации вирусов. Указанная процедура может быть повторена до инактивации любых присутствующих в образце вирусов. Как вариант, указанная оценка может проводиться в непрерывном режиме одновременно с воздействием УФ-излучением. После инактивации вируса образец может быть перенесен в другой сосуд для дальнейшей обработки или упаковки.The described method can be implemented at any scale, and either as a separate procedure or as a continuous flow process. According to one embodiment of a separate procedure, a stabilized sample of any volume is formed in the vessel. The vessel is then exposed to UV radiation (eg, UVC radiation) and then assessed for virus inactivation. This procedure can be repeated until any viruses present in the sample are inactivated. Alternatively, this assessment can be carried out continuously simultaneously with exposure to UV radiation. Once the virus is inactivated, the sample can be transferred to another vessel for further processing or packaging.
- 24 044919- 24 044919
Согласно варианту реализации непрерывного поточного процесса, стабилизированный образец может быть получен из выходящего потока, полученного на предыдущей стадии очистки, причем защитное средство добавляют в выходящий поток при вытекании из первой колонки. Защитное средство может смешиваться с выходящим потоком за счет любых сил сдвига, связанных с введением защитного средства в выходящий поток. Затем стабилизированный образец может быть проведен через устройство, конфигурация которого позволяет непрерывно воздействовать УФ-излучением на проходящий через него образец. После доставки целевой дозы УФ-излучения поток может быть направлен на вторую процедуру очистки, например, на стадию очистки от защитного(ых) средств(а), присутствие которого(ых) нежелательно, или других соединений, присутствующих в стабилизированном образце.In a continuous flow process embodiment, the stabilized sample may be obtained from the effluent from the previous purification step, with the protective agent added to the effluent as it flows from the first column. The preservative may be mixed with the effluent due to any shear forces associated with the introduction of the preservative into the effluent. The stabilized sample can then be passed through a device configured to continuously expose the sample passing through it to UV light. After delivering the target dose of UV radiation, the stream can be directed to a second purification step, for example, a purification step to remove undesired protective agent(s) or other compounds present in the stabilized sample.
Согласно другому аспекту описываемый способ может быть реализован в любом масштабе, от лабораторного до промышленного масштаба. При реализации указанного способа в промышленном масштабе целесообразным может оказаться разделение стабилизированного образца на аликвоты и параллельная обработка каждой из аликвот. Например, несколько источников УФС могут работать параллельно для обеспечения обработки больших объемов стабилизированного образца. На фиг. 13 представлен схематический пример подобной конфигурации.According to another aspect, the described method can be implemented on any scale, from laboratory to industrial scale. When implementing this method on an industrial scale, it may be advisable to divide the stabilized sample into aliquots and parallel processing of each aliquot. For example, multiple UVC sources can operate in parallel to provide processing of large volumes of stabilized sample. In fig. 13 shows a schematic example of such a configuration.
В настоящем описании приведен ряд ссылок на источники. Все цитируемые источники включены в настоящую заявку во всей полноте для любых целей.This description provides a number of references to sources. All references cited are incorporated herein in their entirety for all purposes.
ПримерыExamples
Следующие примеры иллюстрируют варианты реализации и аспекты описываемых способов и не предназначены для ограничения.The following examples illustrate embodiments and aspects of the described methods and are not intended to be limiting.
Пример 1. Оценка влияния химических условий технологического процесса на модификацию белков при воздействии дозы УФС.Example 1. Assessment of the influence of chemical conditions of the technological process on the modification of proteins when exposed to a dose of UVC.
Три разных рекомбинантных белка, содержащих Fc-фрагмент, а именно моноклональные IgG2антитела, Mab X, Mab Y и Mab Z, экспрессировали в экспрессионной системе на основе клеток млекопитающих, а именно клеток СНО. Белок отделяли от клеток и другого дебриса центрифугированием и очищали с применением хроматографической смолы с белком А. Белок переходил в растворы с разными условиями, включая диапазон концентраций соли ацетата натрия 50-300 мМ, рН в диапазоне от 4,3 до 7,4, и концентраций белка от 2 до 30 г/л.Three different recombinant proteins containing the Fc fragment, namely monoclonal IgG2 antibodies, Mab X, Mab Y and Mab Z, were expressed in a mammalian cell-based expression system, namely CHO cells. Protein was separated from cells and other debris by centrifugation and purified using Protein A chromatography resin. Protein was released into solutions under a variety of conditions, including a sodium acetate salt concentration range of 50-300 mM, pH ranging from 4.3 to 7.4, and protein concentrations from 2 to 30 g/l.
После очищения каждую из указанных белковых аликвот обрабатывали УФС-излучением с длиной волны 254 нм, поступающим из индивидуально настроенного источника излучения Newport Oriel® Flood Hg 500 Вт (Модель 97536). Источник излучения конфигурировали для получения однородного коллимированного и фильтрованного излучения в диапазоне от 0 до 1000 мДж/см2 получаемой целевой дозы. Полученную дозу определяли как доставленную дозу энергии, скорректированную с учетом способности компонентов, которые могут содержаться в образце (например, белка, защитных химических веществ или других присутствующих в растворе химикатов), поглощать ультрафиолетовое излучение. Указанную дозу корректировали по формуле:After purification, each of these protein aliquots was treated with 254 nm UVC light from a custom tuned Newport Oriel® Flood Hg 500 W light source (Model 97536). The radiation source was configured to produce uniform collimated and filtered radiation in the range of 0 to 1000 mJ/cm 2 of target dose received. The received dose was defined as the energy dose delivered, adjusted for the ability of components that may be contained in the sample (eg, protein, protective chemicals, or other chemicals present in the solution) to absorb ultraviolet radiation. The indicated dose was adjusted according to the formula:
1-10“αί 1-10“ αί
Водное число= ———, al In (10)’ где а = поглощающая способность раствора и l - длина пути.Water number= ———, al In (10)’ where a = absorptive capacity of the solution and l is the path length.
Требуемую полученную дозу делили на водное число для определения задаваемого значения целевой доставляемой дозы для обработки. Дозирование осуществляли путем измерения мощности источника излучения на поверхности раствора и коррекции времени воздействия.The required dose received was divided by the water number to determine the target delivered dose target value for the treatment. Dosing was carried out by measuring the power of the radiation source on the surface of the solution and adjusting the exposure time.
Каждый образец анализировали на модификацию белков, используя что-либо одно или все из перечисленного: ЭХ-ВЭЖХ для определения уровня агрегатов, КОХ-ВЭЖХ-анализ на уровни заряженных изоформ, пептидное картирование модификаций аминокислотных остатков и анализ биологической активности с использованием клеток для сравнения эффективности.Each sample was analyzed for protein modification using any or all of the following: SEC-HPLC to determine aggregate levels, FLC-HPLC analysis for charged isoform levels, peptide mapping of amino acid residue modifications, and cell-based biological activity assays to compare potency .
Наблюдаемые результаты указывают на то, что рН, проводимость и концентрация белка не оказывали влияния на уровень модификации белков существенно. Указанные эксперименты подтвердили, что основной причиной изменения чистоты белка и/или модификаций белка являлся уровень дозы УФС. На фиг. 1-8 обобщен эффект воздействия УФС на три исследованных моноклональных антитела.The observed results indicate that pH, conductivity and protein concentration did not significantly affect the level of protein modification. These experiments confirmed that the main cause of changes in protein purity and/or protein modifications was the UVC dose level. In fig. 1-8 summarizes the effect of UVC exposure on the three monoclonal antibodies studied.
Пример 2. Оценка влияния добавок для растворов на модификацию белков и вирусную инактивацию при воздействии дозой УФС.Example 2. Evaluation of the effect of additives for solutions on protein modification and viral inactivation when exposed to a dose of UVC.
После подтверждения того, что воздействие УФС, а не рН, проводимость или концентрация белка обуславливают модификацию и/или разложение белков моноклональных антител, было проведено подробное исследование для выявления соединений, которые позволили бы защитить белки от нежелательных эффектов, связанных с воздействием УФС.After confirming that UVC exposure, and not pH, conductivity, or protein concentration, is responsible for the modification and/or degradation of monoclonal antibody proteins, a detailed study was conducted to identify compounds that would protect proteins from the undesirable effects associated with UVC exposure.
Рекомбинантный белок, содержащий Fc-фрагмент, моноклональное антитело Mab X, экспрессировали в экспрессионной системе на основе клеток млекопитающих, а именно клеток СНО. Белок отделяли от клеток и другого дебриса центрифугированием и очищали с применением хроматографической смолы с белком А. Значение рН элюируемого пула колонки с белком А доводили до 5,0, и либо разбавляли, либо концентрировали до концентраций белка 2, 12 или 30 г/л.A recombinant protein containing an Fc fragment, the monoclonal antibody Mab X, was expressed in a mammalian cell-based expression system, namely CHO cells. Protein was separated from cells and other debris by centrifugation and purified using Protein A chromatography resin. The pH of the Protein A column eluting pool was adjusted to 5.0 and either diluted or concentrated to protein concentrations of 2, 12, or 30 g/L.
После очищения образец каждой концентрации объединяли с добавкой, в соотношении 1 мМ доAfter purification, a sample of each concentration was combined with the additive, in a ratio of 1 mM to
- 25 044919 бавки на 20 мМ белка. Указанные добавки включали что-либо одно или более из тирозина, триптофана, метионина, гистидина, фолиевой кислоты, фенилаланина, пиридоксина и рибофлавина. Каждую из указанных аликвот белка обрабатывали воздействием УФС-излучением с длиной волны 254 нМ, поступающим из индивидуально настроенного источника излучения Newport Oriel® Flood (Модель 97536). Источник излучения конфигурировали для получения однородного коллимированного и фильтрованного излучения, в диапазоне от 0 до 1000 мДж/см2 получаемой целевой дозы. Полученную дозу определяли как доставленную дозу энергии, скорректированную с учетом способности компонентов, которые могут содержаться в образце (например, белка, защитных химических веществ или других присутствующих в растворе химикатов), поглощать ультрафиолетовое излучение. Коррекцию осуществляют по формуле: 1-1ϋ L1‘ число= ———,- 25 044919 additions for 20 mM protein. These supplements included any one or more of tyrosine, tryptophan, methionine, histidine, folic acid, phenylalanine, pyridoxine and riboflavin. Each of these protein aliquots was exposed to 254 nM UVC light from a custom Newport Oriel® Flood light source (Model 97536). The radiation source was configured to produce uniform collimated and filtered radiation, ranging from 0 to 1000 mJ/cm 2 target dose received. The received dose was defined as the energy dose delivered, adjusted for the ability of components that may be contained in the sample (eg, protein, protective chemicals, or other chemicals present in the solution) to absorb ultraviolet radiation. The correction is carried out according to the formula: 1-1ϋ L1 ' number= ———,
Водное а! 111 (1°) где а = поглощающая способность раствора и l - длина пути. Требуемую полученную дозу делили на водное число для определения задаваемого значения целевой доставляемой дозы для обработки. Дозирование осуществляли путем измерения мощности источника излучения на поверхности раствора и коррекции времени воздействия.Water ah! 111 ( 1 °) where a = absorption capacity of the solution and l is the path length. The required dose received was divided by the water number to determine the target delivered dose target value for the treatment. Dosing was carried out by measuring the power of the radiation source on the surface of the solution and adjusting the exposure time.
Каждый образец анализировали на модификацию белков, используя что-либо одно или все из перечисленного: ЭХ-ВЭЖХ-анализ на уровень агрегатов, КОХ-ВЭЖХ-анализ на уровни заряженных изоформ, пептидное картирование модификаций аминокислотных остатков и анализ биологической активности с использованием клеток для сравнения эффективности. Результаты указанных анализов представлены на фиг. 1-9.Each sample was analyzed for protein modification using any or all of the following: EC-HPLC analysis for aggregate levels, FLC-HPLC analysis for charged isoform levels, peptide mapping of amino acid residue modifications, and biological activity analysis using reference cells efficiency. The results of these analyzes are presented in Fig. 1-9.
Наблюдаемые результаты указывают на то, что некоторые добавки, а именно, фолиевая кислота и гистидин, не оказывали существенного позитивного влияния на уровень модификации белков, а метионин демонстрировал слабый благоприятный эффект. Однако другие добавки, такие как триптофан или тирозин, оказывали существенный положительный эффект на ограничение степени модификации белков, связанной с уровнем дозы УФ-излучения; на фиг. 9-10 и 14-15 обобщены результаты указанного исследования. Неожиданным образом, оказалось, что тирозин и триптофан являются эффективными защитными средствами, тогда как гистидин и фенилаланин обеспечивали существенно меньшую степень защиты, или не обеспечивали защитного эффекта. Кольцевые структуры, обнаруживаемые в тирозине и триптофане, аналогичны структурам, обнаруживаемым в фенилаланине и гистидине. Тирозин и фенилаланин представляют собой очень близкие структурно аминокислоты. Далее, неожиданно было обнаружено, что метионин не является эффективным защитным средством, так как было отмечено его существенное окисление в белке при обработке высокими дозами УФС (Фиг. 7 и 8), при этом триптофан представлял собой эффективное защитное средство; было также отмечено его окисление в белке при обработке высокими дозами УФС.The observed results indicate that some supplements, namely folic acid and histidine, did not have a significant positive effect on the level of protein modification, and methionine showed a weak beneficial effect. However, other supplements, such as tryptophan or tyrosine, had a significant positive effect on limiting the extent of protein modification associated with UV dose level; in fig. 9-10 and 14-15 summarize the results of this study. Surprisingly, tyrosine and tryptophan were found to be effective protective agents, while histidine and phenylalanine provided significantly less or no protective effect. The ring structures found in tyrosine and tryptophan are similar to those found in phenylalanine and histidine. Tyrosine and phenylalanine are structurally very similar amino acids. Further, it was unexpectedly found that methionine was not an effective protectant, as it was observed to be significantly oxidized in protein upon high dose UVC treatment (Figures 7 and 8), while tryptophan was an effective protectant; its oxidation in protein was also noted when treated with high doses of UVC.
Кроме того, было показано, что достигаемый уровень вирусной инактивации (например, xmuLV) чувствителен к уровню дозы УФС и может иметь практическое значение (см. фиг. 10) независимо от присутствия добавок. Результаты указанных экспериментов показывают, что добавки обеспечивают защиту от УФС-опосредованной модификации и не влияют отрицательно на вирусную инактивацию, обеспечиваемую уровнем дозы УФ.In addition, the level of viral inactivation achieved (eg, xmuLV) has been shown to be sensitive to the UVC dose level and may be of practical importance (see Fig. 10) regardless of the presence of additives. The results of these experiments indicate that the supplements provide protection against UVC-mediated modification and do not adversely affect viral inactivation provided by the UV dose level.
Пример 3. Оценка реализации обработки УФС без остановки технологического процесса.Example 3. Evaluation of the implementation of UVC processing without stopping the technological process.
Два разных рекомбинантных белка, содержащих Fc фрагмент, а именно моноклональные igG2антитела, Mab W и Mab X, экспрессировали в экспрессионной системе на основе клеток млекопитающих, а именно клеток СНО. Белок отделяли от клеток и другого дебриса центрифугированием и глубинной фильтрацией. После очищения, кондиционирования и оценивания получали партию подлежащих обработке образцов. Получали две фазы образцов: первую, полученную из центрифугированного и прошедшего глубокую фильтрацию материала, и вторую, полученную при дальнейшей очистке на хроматографической смоле с белком А и нейтрализации этого пула. Каждый из указанных пулов объединяли с меткой на основе микросфер с флуоресцентным покрытием, и далее подразделяли на пулы с добавлением и без добавления защитной добавки, а именно тирозина. С помощью спектроскопии оценивали поглощающую способность индивидуальных стабилизированных смесей при длине волны 254 нм. Каждую из указанных стабилизированных белковых смесей затем обрабатывали воздействием варьирующих доз УФС-излучения. Обработку выполняли путем проведения смеси через тонкопленочный реактор Atlantic UV Infinity®, оборудованный 33-ваттной ртутной лампой высокого давления (HQ lamp). Смесь протекает через 0,9 мм кольцевой зазор, образованный кварцевым рукавом, вмещающим 1,5 м лампу, и кожухом из нержавеющей стали.Two different recombinant proteins containing the Fc fragment, namely the monoclonal iG2 antibodies, Mab W and Mab X, were expressed in a mammalian cell-based expression system, namely CHO cells. Protein was separated from cells and other debris by centrifugation and depth filtration. After purification, conditioning and evaluation, a batch of samples to be processed was obtained. Two phases of samples were obtained: the first, obtained from the centrifuged and deeply filtered material, and the second, obtained by further purification on a chromatographic resin with protein A and neutralization of this pool. Each of these pools was combined with a label based on fluorescent-coated microspheres, and further divided into pools with and without the addition of a protective additive, namely tyrosine. Spectroscopy was used to evaluate the absorbance of individual stabilized mixtures at a wavelength of 254 nm. Each of these stabilized protein mixtures was then treated with varying doses of UVC radiation. Treatment was performed by passing the mixture through an Atlantic UV Infinity® thin film reactor equipped with a 33-watt HQ lamp. The mixture flows through a 0.9 mm annular gap formed by a quartz sleeve containing a 1.5 m lamp and a stainless steel casing.
Каждый подлежащий обработке пул разделяли на отдельные пулы для дозирования облучением. Доставляемую в реактор дозу корректировали, изменяя время воздействия за счет регуляции скорости. Доставляемую дозу корректировали по формуле: доза ~(Р/Q)exp(-al)=(P0/Q0)exp(-a0l), где а = поглощающая способность раствора, и l - длина пути по кольцевым зазорам. В указанной формуле Р представляет собой выходную мощность лампы, a Q представляет собой объемную скорость потока смеси с поглощающей способностью=а; Р0 и Q0 представляют собой мощность и скорость потока эталонной смеси с поглощающей способностью = а0.Each pool to be treated was divided into separate pools for radiation dosing. The dose delivered to the reactor was adjusted by changing the exposure time by adjusting the speed. The delivered dose was adjusted according to the formula: dose ~(P/Q)exp(-al)=(P 0 /Q 0 )exp(-a 0 l), where a = absorption capacity of the solution, and l is the path length along the annular gaps. In the above formula, P represents the output power of the lamp, and Q represents the volumetric flow rate of the mixture with absorption capacity=a; P 0 and Q0 represent the power and flow rate of the reference mixture with absorption capacity = a 0 .
--
Claims (13)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61/551,822 | 2011-10-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA044919B1 true EA044919B1 (en) | 2023-10-11 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10634589B2 (en) | Methods of reducing or eliminating protein modification and degradation arising from exposure to UV light | |
ES2895173T3 (en) | Methods to inactivate viruses during a protein purification process | |
JP7094322B2 (en) | Method of purifying protein with caprylic acid | |
ES2994244T3 (en) | Affinity chromatography wash buffer | |
JP2023081967A (en) | Antibody production method for minimizing reduction of disulfide bond | |
CN106103465A (en) | Use the immunoglobulin purification of prerinse step | |
EA023382B1 (en) | Method to produce a highly concentrated immunoglobulin preparation for subcutaneous use | |
HUE035609T2 (en) | Human monoclonal antibody with specificity for dengue virus serotype 1 e protein and uses thereof | |
ES2808725T3 (en) | Method to purify antibodies | |
AU2020401034B2 (en) | Methods for viral inactivation by environmentally compatible detergents | |
EA044919B1 (en) | METHODS FOR REDUCING OR ELIMINATING PROTEIN MODIFICATION AND DECOMPOSITION CAUSED BY EXPOSURE TO UV RADIATION | |
Tran et al. | Functional integrity of intravenous immunoglobulin following irradiation with a virucidal dose of gamma radiation | |
JP7272557B2 (en) | Virus inactivation method using ultraviolet irradiation | |
TW201945385A (en) | Full flow-through process for purifying recombinant proteins | |
WO2022203044A1 (en) | Viral clearance test method | |
RU2782256C2 (en) | Antibodies to coronavirus and application methods | |
JP2011041475A (en) | Antibody production method | |
CN116271016A (en) | Stable preparation of SARS-CoV-2neutralizing antibody | |
EA046732B1 (en) | METHODS OF VIRAL INACTIVATION WITH ECOLOGICALLY COMPATIBLE DETERGENTS | |
WO2022226060A1 (en) | Antibody cocktail for treatment of ebolavirus infections | |
KR20170077129A (en) | An improved manufacturing method |